Жылулық сәуле

Қысқаша мәлімет

ЖЫЛУЛЫҚ СӘУЛЕ, температуралық сәуле – заттың ішкі энергиясы есебінен шығарылатын электрмагниттік сәуле. Бұл оның энергияның сыртқы көзі әсерінен қоздырылатын люминесценция құбылысынан өзгешелігі болып есептеледі. Жылулық сәуленің спектрі тұтас спектр болады, әрі оның ең үлкен (максимум) мәндері заттың температурасына тәуелді. Заттың температурасы жоғарылаған сайын жылулық сәуленің энергиясы арта бастайды, ал оның үлкен мәндері толқын ұзындығы кіші аймаққа қарай ауысады. Жылулық сәулені, мыс., қызған металл беті, Жер атмосферасы, т.б. шығарады. Барлық сәуле шығармайтын процестер үшін дәл тепе-теңдік шарты (қ. Дәл тепе-теңдік принципі) орындалған заттарда ғана жылулық сәуле пайда болады. Кеңістіктің әрбір нүктесіндегі заттың тепе-теңдік күйі – локальды термодинамикалық тепе-теңдік күйі – берілген нүктедегі жылулық сәуле тәуелді болатын температураның мәнімен сипатталады. Жалпы жағдайда, тек жергілікті термодинамикалық күй орнаған және әр нүктесінің температурасы әр түрлі болатын денелер жүйесінде, жылулық сәуле затпен термодинамикалық тепе-теңдікте бола алмайды. Ыстық денелер сәулені жұтқаннан гөрі көбірек шығарады, ал салқын денелер, керісінше, сәулені шығарғаннан гөрі көбірек жұтады. Бұл жағдайда сәуле ыстығырақ денеден салқынырақ денеге тасымалданады. Жүйеде температураның таралуы бірқалыпты сақталатын тұрақты күйді ұстау үшін сәуле шығаратын дененің жылу энергиясының шығынын толтыру және оны салқындау денеден алып кету қажет. Толық термодинамикалық тепе-теңдік күйдегі денелер жүйесінің барлық бөлігінде температура бірдей болады және әрбір дененің шығаратын жылулық сәулесі өтемеленіп отырады. Бұл жағдайда сәуле шығаратын ауысулар үшін дәл тепе-теңдік күй орнайды да, жылулық сәуле затпен термодинамикалық тепе-теңдікте болады және ол тепе-тең сәуле деп аталады. Абсолют қара дененің жылулық сәулесі тепе-тең сәулеге жатады. Тепе-тең сәуленің спектрі заттың табиғатына тәуелді емес әрі ол сәуленің Планк заңымен анықталады. Қара емес денелердің жылулық сәулесі үшін сәуленің Кирхгоф заңы орындалады. Бұл заң қара емес денелердің сәуле шығарғыштық және жұтқыштық қабілетін абсолют қара дененің сәуле шығарғыштық қабілетімен байланыстырады. Локальды термодинамикалық тепе-теңдік күй болған жағдайда, сәуленің Кирхгоф және Планк заңдарын газ бен плазмадағы жылулық сәулесінің шығу және жұтылу процестеріне қолдана отырып, сәулені тасымалдау процесін зерттеуге болады. Мұндай жүйеде зерттеу астрофизикада, оның ішінде жұлдыз атмосферасы теориясында кеңінен қолданылады.