Согласно Международному соглашению нормальным источником света служит излучатель

Согласно Международному соглашению нормальным источником света служит излучатель, обладающий свойствами «абсолютно черного тела» с отверстием площадью в 1/60 кв см, температурой 2042 градуса по Кельвину (температура затвердевания платины) и нормальным атмосферным давлением.

Абсолютно чёрное тело — физическая идеализация, применяемая в термодинамике, тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее. Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет. Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.

Абсолютно чёрных тел в природе не существует, поэтому в физике для экспериментов используется модель. Она представляет собой замкнутую полость с небольшим отверстием. Свет, попадающий внутрь сквозь это отверстие, после многократных отражений будет полностью поглощён, и отверстие снаружи будет выглядеть совершенно чёрным. Но при нагревании этой полости у неё появится собственное видимое излучение. Поскольку излучение, испущенное внутренними стенками полости, прежде, чем выйдет (ведь отверстие очень мало), в подавляющей доле случаев претерпит огромное количество новых поглощений и излучений, то можно с уверенностью сказать, что излучение внутри полости находится в термодинамическом равновесии со стенками. Модель абсолютно чёрного тела

Излучение любого источника может быть охарактеризовано тремя основными параметрами: - интегральной мощностью излучения, - пространственной диаграммой излучения, - спектральным составом излучения. Интегральная мощность излучения - это общий поток излучения, испускаемый объектом во всех направлениях. Пространственная диаграмма излучения характеризует распределение силы излучения в пространстве. Спектральный состав излучения описывается одной из функций спектральной плотности излучения и характеризует собой величину испускаемого телом потока излучения на различных длинах волн или в различных диапазонах спектра. Излучение любого объекта состоит из собственного температурного излучения и отраженного от него излучения других источников.

СЕРОЕ ТЕЛО - тело, поглощения коэффициент к-рого меньше 1 и не зависит от длины волны излучения и абс. темп-ры Т. Коэф. поглощения (наз. также коэф. черноты С. т. ) всех реальных тел зависит от (селективное поглощение) и Т, поэтому их можно считать серыми лишь в интервалах и Т, где коэф. прибл. постоянен. В видимой области спектра свойствами С. т. обладают каменный уголь ( = 0, 80 при 400 - 900 К), сажа ( = 0, 94 -0, 96 при 370 -470 К); платиновая и висмутовая черни поглощают и излучают как С. т. в наиб. широком интервале - от видимого света до 25 -30 мкм ( = 0, 93 -0, 99). С. т. является источником т. н. серого излучения - теплового излучения, одинакового по спектральному составу с излучением абсолютно чёрного тела, но отличающегося от него меньшей энергетич. яркостью. К серому излучению применимы законы излучения абсолютно чёрного тела - Планка закон излучения, Вина закон излучения, Рэлея - Джинса закон излучения. Понятие С. т. применяется в пирометрии оптической.

Закон излучения Кирхгофа — физический закон, установленный немецким физиком Кирхгофом в 1859 году. В современной формулировке закон звучит следующим образом: Отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для данной частоты и не зависит от их формы и химической природы. Известно, что при падении электромагнитного излучения на некоторое тело часть его отражается, часть поглощается и часть может пропускаться. Доля поглощаемого излучения на данной частоте называется поглощательной способностью тела С другой стороны, каждое нагретое тело излучает энергию по некоторому закону именуемым излучательной способностью тела.

Величины и могут сильно меняться при переходе от одного тела к другому, однако согласно закону излучения Кирхгофа отношение испускательной и поглощательной способностей не зависит от природы тела и является универсальной функцией частоты (длины волны) и температуры: По определению, абсолютно чёрное тело поглощает всё падающее на него излучение, то есть для него Поэтому функция совпадает с излучательной способностью абсолютно чёрного тела, описываемой законом Стефана — Больцмана, вследствие чего излучательная способность любого тела может быть найдена исходя лишь из его поглощательной способности.

Основные свойства теплового излучения Тепловое излучение происходит по всему спектру частот от нуля до бесконечности Интенсивность теплового излучения неравномерна по частотам и имеет явно выраженный максимум при определенной частоте C ростом температуры общая интенсивность теплового излучения возрастает C ростом температуры максимум излучения смещается в сторону больших частот (меньших длин волн) Тепловое излучение характерно для тел независимо от их агрегатного состояния Отличительным свойством теплового излучения является равновесный характер излучения. Это значит что, если мы поместим тело в термоизолированный сосуд, то количество поглощаемой энергии всегда будет равно количеству испускаемой энергии.

Чернотельное излучение Электромагнитное излучение, находящееся в термодинамическом равновесии с абсолютно чёрным телом при данной температуре (например, излучение внутри полости в абсолютно чёрном теле), называется чернотельным (или тепловым равновесным) излучением. Равновесное тепловое излучение однородно, изотропно и неполяризовано, перенос энергии в нём отсутствует, все его характеристики зависят только от температуры абсолютно чёрного тела-излучателя и, поскольку чернотельное излучение находится в тепловом равновесии с данным телом, эта температура может быть приписана излучению. Объёмная плотность энергии чернотельного излучения равна его давление равно Очень близко по своим свойствам к чернотельному так называемое реликтовое излучение, или космический микроволновой фон — заполняющее Вселенную излучение с температурой около 3 К.

Цветность чернотельного излучения Температурный интервал в Кельвинах Цвет до 1000 Красный 1000— 1500 Оранжевый 1500— 2000 Жёлтый 2000— 4000 Бледножёлтый 4000— 5500 Желтоватобелый 5500— 7000 Чисто белый 7000— 9000 Голубоватобелый 9000— 15000 Бело-голубой 15000—∞ Голубой