5.4.4. Равновесная плотность излучения

Рассмотрим излучение, находящееся в равновесии с веществом. Для этого представим себе эвакуированную т,е, изолированную полость, стенки которой имеют Т=const. В равновесном состоянии энергия излучения будет распределена в объёме с плотностью

U=U(T).

Спектральное распределение можно охарактеризовать функцией

U(U_ω, T),

определяемой условием d U_ω= U(ω, Т) dω, d U_ω - доля плотности энергии на dω

U(T)=.

Пусть U₁>U₂, стенки второй полости начинают поглощать, температура понижаться.

Однако, два тела с первоначально одинаковой температурой не могут вследствие теплообмена приобрести различные температуры – это запрещено II началом термодинамики. Поэтому такое допущение U₁ > U₂ неверно.

Равновесная плотность энергии связана с энергетической светимостью абсолютно черного тела R* соотношением:

R*=.

Отсюда

f(ω, Т)= (ω, Т)

связывает испускательную способность черного тела с равновесной плотностью энергии теплового излучения.