Zdolność emisyjna

Zdolność emisyjna ciała – wielkość fizyczna określająca możliwość emisji elektromagnetycznego promieniowania termicznego przez to ciało. Jest funkcją temperatury ciała i częstotliwości emitowanego promieniowania $\varepsilon \left( T,\nu \right)$. Zdolność emisyjna ciała znajdującego się w temperaturze T do emisji promieniowania o częstotliwości ν równa jest energii promieniowania o częstotliwości z zakresu (ν, dν) emitowanej z powierzchni 1 m² w ciągu 1 s, lub krócej, strumieniowi energii promieniowania Φ emitowanemu z powierzchni 1 m². Definicję tę wyraża wzór

$\varepsilon \left( T,\nu \right)=\frac{1}{St}\frac{\operatorname{d}E}{\operatorname{d}\nu }=\frac{1}{S}\frac{\operatorname{d}\Phi }{\operatorname{d}\nu } \quad \quad [\varepsilon ]=\frac{\operatorname{W}}{\operatorname{m}^{2}\,\operatorname{Hz}}$

Względna zdolność emisyjna

Najwyższą zdolność emisyjną w dowolnej temperaturze ma ciało doskonale czarne (wartość z definicji wynosi 1), zaś najniższą − ciało doskonale białe (wartość 0). Dla innych ciał można określić ich zdolność emisyjną jako iloraz zdolności emisyjnej badanego ciała i ciała doskonale czarnego

$\varepsilon _{w}(T,\nu )=\frac{\varepsilon (T,\nu )}{\varepsilon _{CDC}(T,\nu )}$

Parametr ten nazywa się względną zdolnością emisyjną. Jedne z najwyższych wartości (>0,9) osiąga on dla substancji takich jak sadza, woda, lód, czy azbest. Bardzo niskie wartości tego parametru (<0,1) mierzy się z kolei dla wielu metali pozbawionych warstwy tlenków z powierzchni i wypolerowanych. Według przyjętej definicji względna zdolność emisyjna jest bezwymiarowa.

Uwaga: W wielu podręcznikach, szczególnie autorów anglojęzycznych, zdolność emisyjna rozumiana jest jako względna zdolność emisyjna.

Całkowita zdolność emisyjna

Łączna zdolność emisyjna dla wszystkich częstotliwości nosi nazwę całkowitej zdolności emisyjnej. Określa ją wzór

$\varepsilon _{c}(T)=\int\limits_{0}^{\infty }{\varepsilon (T,\nu )}\operatorname{d}\nu \quad \quad \left[ \varepsilon _{c} \right]=\frac{\operatorname{W}}{\operatorname{m}^{2}}$

Dla danego ciała wielkość ta zależy tylko od jego temperatury.

Bibliografia

1. Optyka kwantowa. W: Igor W. Sawieliew: Wykłady z fizyki. T. 3. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1998. ISBN 83-01-11606-4.
2. Fizyka. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1991, seria: Ilustrowana encyklopedia dla wszystkich. ISBN 83-204-1192-0.
3. Ludwik Michalski, Krystyna Eckersdorf, Jacek Kucharski: Termometria: przyrządy i metody. Łódź: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, 1998. ISBN 83-87198-53-6.

Zobacz też

• zdolność absorpcyjna