Техника - молодёжи 1935-04, страница 74

закону Кирхгофа) отчасти как раз те лучи, которые он может испускать. Результатом этого поглощения и являются темные фраунгоферовы линии, перерезающие непрерывный спектр ядра солнца. Отсюда ясно, что над поверхностью солнца должны находиться в раскаленном газообразном состоянии все вещества, спектры испускания которых совпадают с теми или другими фраунгоферовыми линиями солнечного спектра. Таким образом оказалось возможным в той части, которая непосредственно прилегает к поверхности солнца, определить химический состав внешних слоев солнца, удаленного от нас на 1 500 ООО ООО км.

Открытие Кирхгофа дало возможность изучать строение внешних оболочек небесных тел. В сущности с этого открытия и началось сильное развитие човой науки — физики небесных тел — астрофизики.

«Замечательны работы Кирхгофа и в области теории излучения.

Когда поток лучистой энергии достигает поверхности какого-либо тела, то часть этого потока отражается, часть входит внутрь тела. Из последней части некоторая доля поглощается, т. е. переходит б другие виды энергии (например в тепловую — тело нагревается), а остальная часть продолжает распространяться внутри тела и, достигнув противоположной его поверхности, выходит наружу.

Тела, называемые прозрачными, обладают большой пропускной способностью для лучей видимого света, однако, они могут быть совершенно непрозрачны для невидимых лучей спектра (инфра-крас-ных и ультра-фиолетовых). Так, например, некоторые стекла при толщине з 1 см пропускают до 70% энергии видимых лучей, но эти стекла почти совершенно непрозрачны для ультра-фиолетовых и инфра-красных лучей. У полированных металлов, напротив, очень велика отражательная способность. Полированные серебряные зеркала отражают в среднем 98% падающей на них лучистой энергии. Пропускная же способность металлов очень мала, и они уже в тонких слоях совершенно непрозрачны для световых лучей.

Тела, имеющие темную окраску, очень сильно поглощают лучи видимого света. Так, например, слой сажи в несколько миллиметров поглощает почти весь упавший на него видимый свет. Поглощаемая световая энергия переходит в тепло, тело нагревается, и поэтому по повышению температурь; тела можно измерять количество поглощенной лучистой энергии.

Однако можно себе представить такое тело, которое не отражало бы и не пропускало никаких лучей. Такое тело, которое поглощает всю падающую на него лучистую энергию, называют в науке абсолютно черным телом. Примером тел, очень близких к абсолютному черному телу, могут служить сажа, платиновая чернь, взятые в достаточном слое.

Первый спектроскоп, построенный Кирхгофом п Бунзеног:.

Представим себе полый металлический шар, покрытый внутри слосм сажи. Пусть в этот шар проникает через маленькое отверстие пучок лучей. Этот пучок падает на поверхность шара в некоторой точке, частью поглощается, а частью отражается. Затем отраженная часть попадает на поверхность вторично, опять частью поглощается, а частью отражается и т. д. После многократного отражения луч почти нацело поглотится. А

Понятие абсолютно черного тела впервые отчетливо было сформулировано Кирхгофом.

Не надо думать, что абсолютно черное тело должно быть обязательно черного цвета. Оно может быть и яркораскаленным и светящимся; все дело в том, чтобй оно поглощало все падающие на него лучи.

Так, солнце, как это ни кажется с первой:.-.^ _ взгляда странным, очень близко к абсолютно черно-¹^? МУ телу, так как оно поглощает почти все падаю- ' щие на него лучи.

Воспользовавшись понятием абсолютно черного тела, Кирхгоф установил основной закон при изучении явлений теплового лучеиспускания и поглощения. Кирхгоф установил, что излучательная сг.о собность абсолютно черного тела зависит только от длины волны испускаемого света и температуры тела. Это верно для всех абсолютно черных тел, каким бы образом и из какого бы вещества они ни были получены.

Как же практически осуществить абсолютно черное тело? Сам Кирхгоф указал, что всякий луч, проникающий снаружи в какое-либо замкнутое пространство с толстыми стенками, в конце концов вполне поглощается, а следовательно, внутренняя поверхность действует так, как будто бы она была абсолютно черной.

Представим себе полый металлический шар, по. крытый внутри, ддя возможно более полного поглощения лучей, слоем сажл, Пусть в этом шаре имеется маленькое отверстие, через которое проникает пучок лучей. Этот пучок падает на поверхность шара в некоторой точке, частью пог лощается, а частью отражается. Затем отраженная часть попадает на поверхность вторично, опять частью поглощается, а. частью отражается и т. д. После многократного отражения луч почти нацело поглотится.

Можно легко заметить разницу между чернотой тела, окрашенного черной краокой, и чернотой такого искусственного абсолютно черного тела, если выкрасить деревянный ящик снаружи и внутри черной краской и проделать небольшое отверстие в его стенке. Отверстие будет казаться значительно более темным, чем наружные стены ящика.

Закон Кирхгофа об абсолютно черном теле лежит в основе современной теории излучения. Как и в других областях физики, Кирхгоф показал себя здесь замечательным ученым, теоретиком и экспериментатором.