Задача №261-s по физике (11 класс, Мякишев Г.Я.)

новесным. Это означает, что возможно тепловое (термо- динамическое) равновесие между телом и созданным им излучением. Равновесное излучение можно получить внутри полости тела, имеющего постоянную температуру. При равновесии электромагнитная энергия, излучаемая телом в единицу времени внутрь полости, равна энергии, поглощаемой из по- лости за это же время. Температура тела при этом остаётся неизменной. Равновесному излучению приписывается опре- делённая температура, именно та, которую имеет тело: если температура тела, например, 300 К, то говорят, что излу- чение, находящееся в полости, также имеет температуру 300 К. Из-за равновесного характера теплового излучения к не- му можно применять законы термодинамики. Это позволя- ет установить несколько общих закономерностей. Так, мож- но быть уверенным, что плотность энергии излучения и рас- пределение этой энергии по частотам не зависят от свойств вещества стенок полости. Если бы это было не так, то, соеди- нив трубкой две полости со стенками из разных веществ, мы обнаружили бы перетекание энергии из одной полости в другую даже при одинаковых температурах (рис. 5.1). В результате одно тело начало бы остывать, а другое нагре- ваться, т. е. состояние теплового равновесия нарушилось бы само собой. Но, согласно законам термодинамики, это невоз- можно*. Если энергия теплового излучения не зависит от рода ве- щества, из которого сделаны стенки, то, следовательно, можно выбрать любую простую модель строения вещества и с её помощью попытаться найти зависимость плотности энергии теплового излучения от тем- пературы и частоты. (Важно лишь, чтобы модель обеспечивала излуче- ние и поглощение волн всех частот.) Благодаря этому обстоятельству ока- залось возможным начать теоретиче- ское исследование теплового излуче- Рис. 5.1 ния, когда ещё не было известно стро- ение атомов. * В трубку можно вставить фильтр, пропускающий электромаг- нитные волны в узком интервале частот . Так доказывается ра- венство плотностей энергии для всех часто