а. «Нагревая кусок стали, мы при 800 °C наблюдаем яркое вишнёво-красное свечение, но прозрачный стерженёк плавленого кварца при той же температуре совсем не светится» (Ландсберг). Объясните.
б. Почему мел выглядит среди раскалённых углей тёмным?
▶Посмотреть решениеСкрыть решение
а. Сталь в видимом диапазоне почти чёрная: \(\alpha_{\text{вид}}\approx1\), значит и \(\varepsilon_{\text{вид}}\approx1\). При 800 °C максимум излучения Планка ещё сидит в инфракрасном, но «хвост» уже задевает красный — сталь вишнёво светится.
Плавленый кварц в видимом прозрачен, как стекло: свет проходит насквозь, \(\alpha_{\text{вид}}\approx0\). По Кирхгофу \(\varepsilon_{\text{вид}}\approx0\) — в видимом кварц почти ничего не излучает. (В инфракрасном он, наоборот, хорошо поглощает и поэтому хорошо излучает невидимое тепло.)
б. Мел белый: видимый свет он отражает, а не глотает, \(\alpha_{\text{вид}}\) мал. Угли чёрные, \(\alpha_{\text{вид}}\approx1\). При одной температуре угли ярко светятся вишнёвым, а мел в видимом почти молчит — и на их фоне кажется тёмным пятном. В инфракрасном мел «чёрный» и светит не хуже углей, но глаз этого не видит.