2-maruza. Issiqlik nurlanishi. Kirxgof qonuni. Stefan-Bolsman qonuni va Vin siljish qonuni. Reley-Jins qonuni Reja

Kirxgof qonuni. Kirxgof muvozanatli issiqlik nurlanishi xossalarini nazariy ravishda tekshirdi. Kirxgof termodinamik yo‘l bilan doimiy temperaturada nurlanish energiyasining spektral zichligi ρ_ν nurlanayotgan jismning fizikaviy xossalariga bog‘liq emasligini ko‘rsatdi, jismning nur chiqarish va nur yutish qobiliyati orasidagi muhim bog‘lanishni aniqladi. Bunday bog‘lanishni ko‘rib chiqish uchun quyidagi tizimni qarab chiqaylik. Ikki jismdan iborat izolyatsiyalangan tizim bo‘lsin. Jismlarning temperaturalari turlicha bo‘lib, ular faqat nur chiqarish yoki nur yutish bilan energiya almashadilar. Ma’lum vaqt o‘tgandan so‘ng bunday sistemada issiqlik nurlanishi muvozanati vujudga keladi. Har ikki jismning nur chiqarish qobiliyati E^', E^'' nur yutish qobiliyati esa A^', A^'' bo‘lsin. Faraz qilaylik, birinchi jism 1 m² yuzadan 1 sekundda ikkinchi jismga qaraganda n marta ko‘proq energiya chiqarsin:
(2)
U vaqtda birinchi jism ikkinchi jismga qaraganda n marta ko‘proq energiyani yutishi ham kerak, ya’ni:
, (3)
Bunga teskari holda birinchi jism, ikkinchi jism hisobiga qiziy boshlaydi (yoki soviy boshlaydi), uning temperaturasi o‘zgaradi. Bu esa issiqlik muvozanati shartiga ziddir. (2) va (3) tengliklardan quyidagi ifodani yozish mumkin.
, (4)
Agar izolyatsiyalangan tizim nur chiqarish qobiliyati E^', E^'', E^''',… va nur yutish qobiliyati A^', A^'', A^''',… bo‘lgan ko‘p sondagi jismlardan iborat bo‘lsa va bu jismlardan biri absolyut qora jism bo‘lsa, yuqoridagi mulohazalarga asosan quyidagi ifodani yozish mumkin bo‘ladi:
, (5)
(5)da  – absolyut qora jismning nur chiqarish qobiliyati (absolyut qora jismning nur yutish qobiliyati birga teng, shuning uchun (5)da  ning maxrajiga yozilmagan) (5) munosabat Kirxgof qonunini ifodalaydi, bu munosabatga asosan Kirxgof qonuni quyidagicha ta’riflanadi: berilgan temperaturada har qanday jismning nur chiqarish qobiliyatining nur yutish qobiliyatiga bo‘lgan nisbati o‘zgarmas kattalik bo‘lib, absolyut qora jismning shu temperaturadagi nur chiqarish qobiliyatiga tengdir. Bu qonun jismlarning spektral nur chiqarish qobiliyati E_λ va spektral nur yutish qobiliyati A_λ uchun ham to‘g‘ri bo‘ladi, ya’ni:
, (6)
(5)da _λ – absolyut qora jismning spektral nur chiqarish qobiliyati­dir. Kirxgof qonunidan quyidagi uchta muhim natija kelib chiqadi:
1. Berilgan temperaturada har qanday jismning nur chiqarish qobiliyati uning nur yutish qobiliyatining shu temperaturada absolyut qora jism nur chiqarish qobiliyatiga bo‘lgan ko‘paytmasiga teng, ya’ni
, (7)
bu yerda E va A – har qanday jismning nur chiqarish va nur yutish qobiliyati; E_λ va A_λ – jismning spektral nur chiqarish va spektral nur yutish qobiliyati;  – absolyut qora jismning nur chiqarish qobiliyati.
2. Berilgan temperaturada har qanday jismning nur chiqarish qobiliyati shu temperaturada absolyut qora jismning nur chiqarish qobiliyatidan kichik (E=A∙, lekin A<1, shuning uchun E=).
3. Agar jism qandaydir biror to‘lqin uzunlikdagi nurni yutmasa, shu to‘lqin uzunlikdagi nurni chiqarmaydi ham (E_λ=A_λ∙_λ, shuning uchun A_λ=0 bo‘lganda E_λ=0 bo‘ladi).
Agar jismning nur yutish qobiliyati A va absolyut qora jism nur chiqarish qobiliyati  ma’lum bo‘lsa, (6) ifoda har qanday jismning nur chiqarish qobiliyatini aniqlashga imkon beradi.