К вопросу о природе кандолюминесценции цинка тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Соколов В.А.

• Соколов В.А.
• 1949

Оглавление диссертации Соколов В.А.

Введение

ГЛАВА'1. Тепловое излучение и его

особенности. \ _

§ 1. Видимое свечение тел под действием тепла

§ 2.*Термодинамивеские особенности теплового

излучения

§ 3. Закон Кирхгофа

§ 4. Закон черного излучения Планка и его •

следствия. Значение В.А.Михельсона в разработке этой проблемы

§ 5. Особенности теплового излучения кечерных

тел

§ 6. Законы тепло'вого излучения в- свете диалектического материализма. ■

ГЛАВА П. .ХШШлюминесценция. '

N

§ 1. Общие сведения

§ 2. Современное определение хемилюминесценции

и ее признаки.'

§ 3. Механизм возбуждения спектров хемилю-

минесценции

§ - 4г. Температурное-свечение при химических

реакциях

ГЛАВА Е.,- !Кандо люминесценции. ■

§ 1; Предварительные сведения

\

§ 2. пКандолюшнесценция" окиси цинка при термическом возбуждении

§ 3. Кандолюминесценция окислов в пламени

! - 2 - '

I

I

' - I ( ' Стр.

§4. Методика наблюдения кандолюминесценции

в пламенах

§ 5. Об"яснекия кандолюминесценции школой Ни-

кольса.1

§ 6. Предварительная критика кандолюминесценции

ГЛАВА 1У. Исследование спектров окисления и сульфидирования цинка и спектров темпе- . ратурного. свечения окиси и судьшида цинка при возбуждении пламенем.

§ 1. Особенности в поглощении у ' 2.*U> и

' '' _ _

и их температурное издучение

§ 2. Методика исследования спектра окисления

цинка. Постановка эксперимента

§ 3. Данные' эксперимента. Изучение спектра

окисления цинка

§ 4г. Исследование спектров свечения --ёко

при возбуждении в пламенах

i

§ 5. Визуальные наблюдения

§ 6. Спектр сульфидарования цинка и спектр 4 температурного свечения при возбуждении пламенем

Í 1 . § 7. Некоторые сведения о спектре окисления

кальция ! и магния

i ■ .

Ш^воды.]

Цитированная литература,

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «К вопросу о природе кандолюминесценции цинка»

ВВЕДЕНИЕ

1 ■ ф е

Еще в начале,XIX века было не только известно, но и находило практическое применение замечательное свойство некоторых окислов испускать очень яркий свет при высокотемпературном калении, особенно под действием высокотемпературных пламен.

Так, например, необычайно яркое свечение извести )

при прокаливании ее в пламени гремучего газа долгое время под названием,друммондова света" имело широкое применение в проекционных фонарях, на маяках и т.д., пока этот своеобразный

I

источник яркого света не был вытеснен электричеством. Общеизвестно также^применение калильных сеток Ауэра, покрытых слоем из смеси окиси тория с окисью церия, которые, будучи помещенными в пламя газовой горелки, керосиновой лампы и т.п. значительно усиливают яркость свечения. Несмотря на довольно широ~\ кое использование особенностей такого свечения ряда окислов, в течение довольно длительного периода времени (1826-1891 г.г.) явление это не подвергалось детальному исследованию и не имело теоретического об"яснения. ''

о

В 1891 году Никольс обратил внимание на то, что некото- ' рые окислы, в частности окись цинка, обладают способностью

л ■

менять свою' окраску при нагревании.. , а в 1892 году опубликовал сбои исследования особенностей ..температурного свечения

о 2

окиси цинка, проявляющихся при температурах 750-900 С . Начиная с этого времени за границей возникает целая школа, воз-^ главленная Никольсом, многочисленные работы которой посвяща-

ются исследованию особенностей свечения, которые проявляют некоторые окислы и соединения .(например, из числа сульфидов) при чисто термическом нагревании и при накаливании в высокотемпературных пламенах. Причем последнее выделяется' особо ввиду распространенного в школе Никольса мнения, что ■пламя в силу своей химической активности налагает некоторые дополнительные особенности к тем особенностям свечения, которые наблюдаются у этих окислов и соединений при чисто термическом, нагревании (изолированно от пламени). Общим же и принципиальным для того и другого случая в школе Никольса является утверждение наличия у этих веществ способности "к особому виду люминесценции, к так называемой «температурной лю~ минесценции" или „люминесценции накаленных тел", известной в зарубежной физике под сокращенным названием

нкандолюминее— :

3 4;

ценции" * . ,

¡г п

В последнее время- В.М.Кудрявцева и Г.Й.Синяпкина *

\

показали, что яркое зелено-голубое свечение '¿н0 , и Яр* , появляющиеся у этих веществ в случае термического нагревания (вне пламени) при температурах 750-1000°С и приписываемое • (1 температурной люминесценции", может найти полное об"яснение в рамках обычного закона теплового излучения и, следовательно, не мокет быть связано с какими либо видами люминесценции. '

Как известно, .все процессы излучения можно разбить на два основных вида -равновесные и неравновесные. Предельным случаем первого вида излучения является тепловое излучение абсолютно черного тела. Всякое другое тело, находящееся некоторое время в тепловом равновесии при определенной температуре также, служит источником -равновесного „нечерного" из-

. 'пучения. На основании теоремы' Кирхгофа «нечерное" излучение в данном спектральном интервале равняется произведению чер-. ного излучения-при той же температуре на поглощательную спо-^ собность тела в этой спектральной области. Следовательно, в инечерном" равновесном излучении данного тела проявляются специфические^свойства вещества, из которого это тело по^ ■ строено. , ;

В силу особенностей,„связанных с понятием температурного равновесия тепловое излучение может быть противопоставлено всем другим видам излучения, которые в этом смысле вы- .

ступают как неравновесные процессы излучения и для которых

7 ^ ■

Видеман в 1888 году ввел термин „люминесценция"* По определению Видемана признаком люминесценции служит превышение излучательной способности тела при данной температуре в данном спектральном интервале над: излучательной способностью равновесного процесса:

J = £ - £ . Ш „

*Ьт л т

где - общая излучаемая энергия тела, г г - энергия

равновесного излучения того ае т.ела при тех же условиях и - энергия неравновесного излучения (люминесценция); Определение Видемана является правильным в том смысле, . . что люминесценция- есть неравновесное излучение, но оно недо-

статочнона сегодняшний день, т.к. не отражает полностью

/ ■

фактического содержания цонятия люминесценции, которым пользуется современная физика-у прежде всего в силу того, что из-

• вестно немало случаев такяе неравновесного излучения, кото-

\

рые вместе с тем не могут быть связаны с современным,-конкрет-

ньш понятием люминесценции.

.Четкое отделение явлений люминесценции от других неравновесных процессов излучения было делом нелегким, пока С.М.Вавилов не указал, что это „искомое разделение может быть осуществлено естественным, рациональным и, до крайней мере на сегодняшний день вполне последовательным путем, если обратиться к признаку длительности свечения, т.е.'послесвечения тела

ч

после прекращения или резкого изменения возбуждающего аген-

о д 10

та" , Оказывается, что те виды неравновесного излуче-

ния, которые по современным понятиям связываются с явлением люминесценции характерны наличием промежуточных процессов '(возбужденные состояния,1 метаст&бильные состояния; атомов или молекул, ионизация с; последующей рекомбинацией и т.д.), вклинивающихся между актом возбуждения и излучением, благодаря чему такое неравновесное излучение не может прекращаться сра?-зу после прекращения возбуждения ,ихне сразу достигает своего стационарного значения. Действительно/ все разнообразные виды флюоресценции, фосфоресценции, хемилюминесценции и другие процессы излучения, об"единяемые общим термином люминесценции, характерны конечной длительностью послесвечения.

Наоборот, в случае таких процессов неравновесного излучения как, например, отражение и рассеяние света, тормозное излучение и т.п., промекуточные процессы не имеют места й -излучение возникает и исчезает практически мгновенно. С- точки

I

зрения классической физики мояно сказать, что в зтом случае мы имеем дело с вынужденными колебаниями, тогда как при наличии послесвечения в системе имеются собственные колебания, что и характерно для люминесценции. В соответствии с таким • разделением С.М.Вавилов и предлагает для определения люшнес-

ценции следующую формулу х :

L = / - е. , С2) •

Ят ЛТ />Т 4Т '

где т и z имеют то se-значение, что и в (1), а. - энергия вынужденного неравновесного излучения.

Это определение люминесценции Вавиловым, сыгравшее очень

большую роль в уничтожении неясностей и путаницы, долгое вре- '

/

мя существовавшей, в этом вопросе, вместе с тем не отбрасывает основного противопоставления теплового излучения неравновесным процессам, данного Видеманом, а, наоборот, как раз из этого противопоставления исходит, отказываясь только от неправильного ;обмединения Видеманом под названием люминесценция • всех неравновесных процессов излучения постольку, поскольку среди последних, на-ряду с -люминесценцией, существуют и другие виды радиации, связанные с вынужденным излучением. Действительно, сравнивая (1) и (2), мы видим, что

¿ ^ _ ^ - - СЗ)

Лт Лт АГ

Конкретизируя далее свое определение люминесценции, Вавилов ГОВОрИТ! п Будем называть люминесценцией избыток над-температурным-излучением тела (подчеркнуто мною, B.C .) в том

случае, если это избыточное излучение, обладает конечной длил п й 4 тельностью примерно от 1СГХ сек и больше". -Последнее

как раз и исключает из широкого определения Вйдемана те неравновесные процессы излучения* которые связаны с вынукден-ными колебаниями и которые обозначены в (2) и (3) через еят.

К этому необходимо заметить еще следующее. Применяя по отношению к неравновесному излучению понятия собственных и вынужденных колебаний, мы должны иметь в виду, что-элементар-

-ные процессы, из каторых слагается тепловое свечение также могут представлять из себя и собственные и вынужденные акты . излучения, но взаимные влияния, элементарных процессов в . условиях теплового равновесия таковы, что индивидуальные свойства частиц стираются и проявляются общие термодинамические свойства коллектива-; что и позволяет противопоставить тепловое излучение явлениям, неравновесной радиации. Таким образом предложенное Видеманом разделение.всех видов излучения на температурное и неравновесное сделано не по принципу • различия элементарных актов, а по термодинамическому приз-~

наку. В этом как .ра'з и видит С.И.Вавилов классическую безу-

. 8

прочность Еидемановского противопоставления •

Этого противопоставления часто бывает совершенно доста-. точно для того, чтобы показать, что данный процесс излучения не связан с люминесценцией, т.к. если удается установить, что рассматриваемый процесс равновесный, то люминесценция исключается. Ясно что'"для анализа заведомо неравновесных про- , цессов излучения необходимо пользоваться определением Вавилова/ ~

Мы в данной работе часто будем пользоваться противопоставлением. теплового излучения другим видам радиации и .привлечением его законов, свойств и особенностей для анализа, тех или иных поставленных нами вопросов, в связи с тем, что кандолюминесценция, как уже показывает само название противопоставляется- равноЕесноцу излучению и рассматривается Ни,-

кольсом и его школой как излучение избыточное.над тепло-. 2 3 4-

вым ' . "Поэтому прежде, чем решать вопрос о том, явля-т ется ли это излучение люминесценцией в полном смысле этого слова, надо предварительно установить, действительно ли оно

■представляет собой неравновесный процесс.

Основной м- самой распространенной в .школе Никольса гипотезой , об"ясняющей.кандолюминесценцию, является.восстало-■

3 4

вительно-окислительная гипотеза ♦ .

Согласно этой гипотезе природа кандолкшинесценции свя-, зывается с восстановительно-окислительными процессами, происходящими в Окисле или-"под действием высокой температуры -или под влиянием химических' агентов, наличием которых в пламенах и об"ясняется специальная роль' последних в возбуждении особого вида кандолкшинесценции по сравнению с чисто термическим возбуждением .таковой.

Таким образом можно сказать, что так называемая кандо-люминесценция сводится в школе Никольса фактически к хемилю-минесценции, -т.е. к люминесценции, сопровоздающей некоторые химические реакции. Такое разрешение•вопроса монет показаться, вообще говоря, естественным, т.н. известно немало химических реакций, сопровождающихся хемилюминесценцией.. Если к этому добавить, что действительно можно наблюдать частичное разложение I п,о и других окислов - под действием высокой температуры, а также и то интересное обстоятельство, что, например, ■ температурное свечение окиси цинка (ко.торая и является основным об"ектоы нашего исследования), как и свечение ее при возбуждении в пламени, напоминает по своему цвету свечение, сопровождающее окисление цинка (пламя при образовании "^^- ), то может показаться, что восстановительно-окислительная теория кандолюминесценции имеет под собой некоторую почву.

Вместе о-тем, целый ряд даже чисто качественных сообра--жений не могут не вызвать сомнения по-поводу .существования, кандолюминесценции. Прежде всего весьма сомнительно, чтобы

частичное разложение -(восстановление цинка) и следуе-

мое за этим частичное окисление цинка могли быть источником -той яркой, интенсивной радиации, которая именуется кандолюминесценцией . Решающее действие высокой температуры при возбуждении этого- рода свечения является более характерным для депловаго излучения, чем для люминесценции, которую справедливо называют „холодным светом". Отмеченные, же-некоторыми исследователями ^ особенности в поглощении у окиси цинка указывают на возможность об"яснения особенностей ее температурного излучения на основе закона Кирхгофа. Как нами было уже упомя-• нуто, В.М.Кудрявцевой и. Г-.И.Синяпкиной действительно показано ^ для случая чисто термического возбуждения свечения количественное подчинение этого свечения закону Кирхгофа. Это вызывает большое сомнение по поводу существования кандолюми-несценции и для случая возбуждения в пламенах, где наличие теплового фактора такхе несомненно, хотя напряду с этим пламя может обладать и химической активностью, т.е. принципиально возможны восстановительно-окислительные процессы при его взаимодействии С ОКИСЛОМ. -I ^

Окончательное решение вопроса о роли восстановительно-окислительных процессов для кандолюминесценции и действительной роли пламени при ее возбуждении, т.е. решение вопроса о существовании кандолюминесценции у данного вещества в самом

общем случае (и при возбуждении пламенем) могло бы дать спект-

ч

ральное исследование- процессов окисления, ведущих к образованию этого окислач сравнение спектров окисления со спектром кандолюминесценции окисла и специальное изучение последних для случаев возбуждения в пламенах.

В данной работе проведено исследование спектров окисле-

ния цинка и спектров свечения его окисла при возбуждении в пламенах. Полученные результаты говорят об-отсутствии у 2т) кандолюминесценции и о несостоятельности восстановительно-окислительной гипотезы Никольеа по отношению к окиси цинка. . Среди других окислов И/соединений, которым приписывается канд о люминесценцияокись цинка является наиболее характерным предетаЕлягшем, в котором наиболее ярко и отчетливо проявляются указанные особенности температурного свечения (именно на Ми колье ом впервые была „открыта" кандолюминесценция)»

Поэтому можно ожидать, что представления Яикольса и его школы не оправдываются и по отношению к другим окислам и соединениям, особенности температурного•свечения которых квалифицируются как кандолюминесценция. Проделанные нами некоторые разведочные опыты с 2*5 и Сл-р указывают на возможность такого обобщения; ;

Исследования спектров окисления- металлов и спектров температурного свечения окислов вплотную подводят нас'наравне с вопросами температурного свечения к вопросам хемклюминесцен-ции. Ввиду важности для нас того и другого понятия мы должны предварительной, более или менее подробно, остановиться на них, чему и посвящены 1 и П главы данной работы, в которых описаны особенности, теплового излучения и хеш люминесценции.

В Ш главе изложено учение школы Никольса о кандолюминесценция и дана предварительная критика этого, учения.

'Так как наша работа является логическим продолжением' работы' В. М-. Кудрявцевой и Г.М.Синяпкиной'-- по температурному излучению окиси цинка, то. 1У глава начинается с изложения .этой, и предшествующей ей в лаборатории работ, особенно по исследованию поглощения . После этого мы переходим к описа-

нию наших собственных экспериментов с ¿по , излагая их методику, постановку и результаты и приводим результаты некоторых попутно проделанных опытов с"-другими подобными объектами, В'заключение дается общий анализ полученных результатов и выводы базирующиеся на них.'

о

• ' ' ' 'ГЛАВ А 1

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ И ЕГО- ОСОБЕННОСТИ

. § 1. Видимое свечение тел под действием тепла.

От всякого тела при всех условиях.и при.всякой,-даже самой низкой температуре непрерывно исходит поток лучистой энергии; в то же время тело непрерывно поглащает потоки энергии, исходящие от других окружающих его тел.

Когда температура тела достигает некоторого значения, то часть испускаемой.лучистой энергии, обладающая длиною- волны Л л 7500 начинает действовать на наш глаз, вызывая впечатление красного света; эта температура"тёмнокрасного каления-. . 4При дальнейшем повышении температуры увеличивается энергия

о

лучей со все более и-более короткой длиной волны и наш. глаз начинает воспринимать лучи оранжевые, желтые,- зеленые, голубые и, наконец, весь видимый спектр (температура белого каления-) .

Видимое свечение при высокой температуре может быть достигнуто практически у всех твердых и жидких тел (а также у многих газов). Так работает.большая часть наших естественных .-и искусственных источников света. Раскаленная масса солнца, светящиеся частицы угля, или др. веществ, в. пламени свечи или -газа и накаленная проволока в электрической лампе испускают энергию этого типа. _

Существовало множество попыток определения той температуры, при которой свечение твердых тел делается видимым. Так уже в 184? году Драпер, йсследуя накаливание различных твер- •

.дых веществ,, пришел--К'заключению-, что все тела' начинают испускать видимые красные лучи при одной и той же температуре •(525°) , и этот вывод под-названием .закона Дрэпера считался справедливым почти'"в течение полустолетия. .Затем многие исследователи снова стали обращаться к этому вопросу и было установлено, что при температуре около 400°С тела уже -начинают • испускать..сероватый, странный, мелькающий с-вет, исчезающий, если его стараться фиксировать. Так .русский физик С.Я.Тере-шин (1893) наблюдал первое 'появление света при темпера-

туре 358°С. Впоследствии было установлено, что никакого закона в'том виде, как его 'формулировал Дрэпер, не существует и что различные тела.начинают испускать одинаковой, интенсивности излучение определенной длины волны л 'при различных .температурах, тем более рысоких, чем меньше тела поглощают эти .лучи, т.е. чем больше они их отражают и пропускают^.

Следует также заметить, что при анализе вопросов, связанных с появлением, в тех или иных границах, видимого света, необходимо еще учитывать субпективную сторону явления, обусловленную особенностями строения нашего глаза. Как известно, микроскопические органы - .палочки иколбочки, составляющие сетчатую, оболочку глаза,'по разному чувствительны к восприятию света: палочки более светочувствительны, чем 'колбочки, но • они совершенно не цветочувствительны, Так как в.желтом пятне, т.е. в средней части сетчатой оболочки, совершенно отсутствуют палочки, то "ясно, что мы заметим весьма слабый свет при. непрямом зрении-, который будет исчезать, если стараться рассмотреть его (проекция на. яелтое пятно). Причем свет этот

будет серым, бесцветным ввиду не цветочувствительности пало-р.--

J Так как большинство твердых тел все же испускают красный ■ свет при 500~600°С, то в этом, приближенном, смысле закон Дрэпера употребляется и в настоящее время.

V .

чек. При более' высокой, температуре излучающего тела начинает различать свет желтое пятно. Но так как колбочки были чув-

•с.твитедьны к желтым и зеленым лучам, чем, например, к красным,

/ . то, несмотря на температуру, близкую для данного тела к красному калению,-первые проблески света будут иметь слабый желто-зеленый оттенок, но не красный, который появится при даль-

13

нейшем увеличении энергии красных; лучей

Газы также способны к видимому свечению под действием температуры, если соответствующая тепловая энергия достаточна -для возбуждения соответствующих электронных уровней. Так пары, иода, нагретые всего лишь до 660-700°<' испускают Красновато-"оранжевьй свет. Хорошо'- светятся пары, натрия, если их нагревать в предварительно эвакуированной тонкостенной стальной

^ 14-

трубке, закрыв, ее концы стеклянными пла'стинками. Вуд ■ наблюдал температурное излучение прекрасного синего с,вета от паров селена, заключенных в кварцевую трубку. Можно привести и еще много других примеров температурного излучения газов. От-сут.ствие же-видимого температурного'свечения у довольно большой группы газов происходит из-за того, что -переходы электронов требуют большей энергии, чем та, которую может сообщить атому тепловое движение. '

N ■

§ 2. Термодинамические особенности теплового излучения.

Как уже указывалось в; &&<эаении,противопоставление тепло-.

вого.излучения • всем другим видам световой радиации основано

на термодинамическом признаке. Возможность применения термо" ■ <1 ^ динамики к тепловому излучению, как отмечает А.Ф.Иоффе ,

обусловливается следующими двумя опытными фактами: ;1) м'сцуска-

ние и поглощение телом лучистой энергии происходит за счет запаса тепловой энергии; 2) лучистая энергия: при помощи светового давления способна-производить механическую работу (опыты П.Н.Лебедева). %

Эти факты и дают нам право рассматривать, процесс теплового излучения как термодинамический процесс, превращающий теп--лоту в работу.

Далее, второе .начало .термодинамики в количественной форме применимо только к .равновесным- состояниям^ и к обратимым процессам, состоящим из ряда равновесных состояний. Основной особенностью теплового излучения-как раз и является его способность находиться в термодинамическом равновесии с излучающим телом/. Второе начало утверждает, что изолированная^система бтреыится к состоянию устойчивого теплового равновесия, которому отвечает максимум энтропии. Как показывает опыт, лучистая энергия, мзлучаемая за счет тепла и вновь поглощаемая различны-" ми телами внутри изолированной системы, с необходимостью приходит в состояние определенного динамического равновесия. Действительно, предположим, что излучающее тело, окру лее но идеально зеркальной, непроницаемой для излучения оболочкой. В таких условиях никакой потери 'энергии наша система - излучающее тело

и" излучение - не испытывает.. Если в единицу времени тело боль-

^ \ -

ше испускает,- чем поглощает (или наоборот), то температура его

будет понижаться-.(или повышаться). При- этом будет ослабляться

1

£или усиливаться) испускание,,пока, наконец, не установится устойчивое равновесие, всякое нарушение которого вновь восс.та-навливается в силу описанного механизма.

Наоборот, излучение^ возбуждаемое не нагреванием, а какими

либо другими процессами, не будет равновесным,, Пусть^ напри-•мер, это будет фотолюминесценция. Внесем в нашу зеркальную полость какое-нибудь-фосфоресцирующее вещество, возбужденное 1 предварительно освещением. Свечение такого тела будет постепенно ослабевать. Свет фосфоресценции-, отраженный стенками полости, может частично поглощаться нашим веществом, но он ■ -не сможет поддерживать длительной фосфоресценции, для возбуждения которой по закону Стокса требуется освещение светом более короткой длины волны, чем испускаемый свет.' За счет излучения фосфоресценции будет иметь место постепенное нагрева' ние тела, и' замена этого излучения тепловым излучением нагретого тела.

При этом ясно-, что люминесценция, и другие наравновесные

процессы в их чистом виде.,могут не сопровождаться изменением

с

энтропии.- ,, Температурное .излучение - говорит С.И.Вавилов отвечает таким превращениям- энергии в световую/ которые (в случае равновесия между-теплом-и радиацией) сопровождаются максимальным возрастанием-'.энтропии, в то время как при идеальном люминесцентном процессе изменения,, энтропии вообще может • не происходить".

На первый-взгляд может показаться бессмысленным применение понятия энтропии к излучению.. Но также, как в свое время „гипотеза молекулярного беспорядка", определив термодинамическую вероятность ьг- макрос о стояния через очень большое число реализующих его различных 'состояний, позволила понятие знтро-^

пии - ;

■ ' . / - С4) .

перенести на-совокупность материальных точек / ,^так иг/и-,

. . потеза естественного-излучения", 'сформулированная;, впер вые .Планком , позволила вполне строго и-однозначно' применить

понятие энтропии к излучению.. Эта гипотеза отражает тот факт, что даже е очень узкой: спектральной. области имеется "еще чрезвычайно большое число строго монохроматических волн, амплитуды. и-фазы-которых распределены по этой области совершенно беспорядочно .•Если при этом лучистую энергию рассматривать как своего рода квантовый газ т то ^гипотеза естественного излучения"' становится настолько же ■ наглядной ^ как; и ,¡гипотеза молекулярного беспорядка".

. , При этом применение понятия энтропии .является наиболее опраЕданным как раз к тепловому излучению, в котором бесследно теряются отдельные, элементарные процессы и статистически

проявляются только свойства большого и сложного светящегося

\ 4 '

■ коллектива..

Резюмируя" приходим к выводу, что равновёсное ¡излучение всегда имеет характер теплового излучения. Это тепловое или . равновесное излучение подчиняется некоторым общим ¡закономерностям, вытекающим из принципов, термодинамики, в силу которых установившееся тепловое равновесие изолированной системы не

может нарушаться вследствие тепловых обменов. ■ ; _

' - . 1 . ; .

§ 3. Закон Кирхгойа.. -

Можно сказать, что основой тех' общих закономерностей, . которым подчиняется тепловое излучение, является закон Кирхгофа. Этот закон 'настолько-характерен для . температурного-и.злуче- -ч

■'■-'"■ • *" - 19 "■ " чения, что - как отмечает Г.С.-'Ландеберг | -

о может, служить

самым надежным критерием.для распознавания природы свечения:

. ' - 17 -

Свечение не подчиняющееся закону Кирхгофа, заведомо не явля-• ется "температурным"

Закон Кирхгофа устанавливает для теплового--излучения связь 'между -поглощательной .и-испускательной способностью тела. Опыт показывает-безусловное наличие такой связи. Нагревая, -.например', железо,. мы 'при .температуре 800°С будем: наблюдать яркое вишнево-красное калениено. прозрачный плавленный кварц при .той. же температуре совершенно не' дает видимого свечения. Обнаруживается большая способность к.излучению у.тел, хорошо • •поглощающих и слабая - у плохо поглощающих. Уже сравнительно давно было обращено внимание на существование какой то определенной связи между поглощательной и излучательной- способностью тела, к-еще"в 180.9 году ПРево сформулировал качественно -правило, 'которое'гласило, что, если два тела поглощают., разные количества энергиий то и .-испускание должно быть различно.-Спустя полвека, .в 1859 .году, Р.Кирхгоф придал-атому- правилу _ вид' строгого количественного закона, играющего фундаментальную роль во всех вопросах теплового излучения. -