Основи захисту відеоінформації: Методичний посібник до практичних занять. Частина 2, страница 17

смугастий спектр, що складається з певних смуг випромінювання (Dl' =  l₂ ¸ l₁, Dl'' = l₄ ¸ l₃);

3) суцільний спектр, що складається з безперервного випромінювання, щільність якого залежить від довжини хвилі.

Випущення енергії випромінювання тілом пов'язане з переходом цього тіла в стан термодинамічної рівноваги з навколишнім середовищем. Такий спосіб генерування ІЧ-випромінювання, що виникає при нагріванні випромінюючого тіла до певної температури, називається температурним (або тепловим) випромінюванням. Всі тіла с температурою вище абсолютного нуля є джерелами температурного випромінювання.

Крім температурного випромінювання, деякі тіла в певних умовах можуть випускати випромінювання, що називається люмінесцентним. Різновидом люмінесцентного випромінювання є індуковане випромінювання квантових систем, у яких викликається інверсія енергетичних рівнів (лазерне випромінювання).

Променистим потоком Ф називається кількість енергії, випромінюваної джерелом за одиницю часу t:

де W – повна випроменена енергія за час t.

Поверхневою щільністю падаючогопотокуабо енергетичною освітленістю Е називається потік, що на одиницю площі опромінює поверхню S:

Поверхневою щільністю випромінюваного потоку R називається променистий потік з одиниці площі випромінюючої поверхні S:

Маючи всі властивості видимих променів, інфрачервоні промені відбиваються, переломлюються й поглинаються іншими тілами. Відношення відбитого потоку до падаючого називається коефіцієнтом відбиття.

Відношення потоку, що пройшло крізь тіло, до падаючого називається коефіцієнтом пропущення.

Відношення поглиненого тілом потоку до падаючого називається коефіцієнтом поглинання або поглинаючою здатністю даного тіла.

Сума всіх трьох потоків повинна дорівнювати загальному променистому потоку, тому й сума трьох коефіцієнтів дорівнює одиниці.

Закон Кірхгофа встановлює зв'язок між випромінювальною й поглинаючою здатностями тіл: відношення випромінювальної здатності тіла до його поглинаючої здатності є для всіх тіл постійною величиною й залежить тільки від їхньої температури:

Із закону Кірхгофа можна зробити наступні висновки:

випромінювальна здатність більше в того тіла, яке сильніше поглинає інфрачервоні промені;

найбільша випромінювальна здатність – в абсолютно чорного тіла.

Закон Стефана–Больцмана встановлює зв'язок між випромінювальною здатністю й температурою абсолютно чорного тіла:

випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла пропорційна четвертому ступеню його температури:

де s – постійна випромінювання, рівна 5,67×10¹² Вт/см²∙град⁴;

Т – абсолютна температура, К.

У технічних розрахунках закон Стефана – Больцмана звичайно пишуть у вигляді:

де коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла с = 4,9 ккал/м²∙град⁴.

Закон зсуву Віна встановлює зв'язок між довжиною хвилі, що відповідає максимуму інтенсивності випромінювання, і температурою для абсолютно чорного тіла:

кожній температурі випромінюючого абсолютно чорного тіла відповідає певна величина довжини хвилі, на якій випромінювання досягає максимальне значення:

де А = 0,28979 см×град, звідки

Із цього виразу витікає, що при збільшенні температури абсолютно чорного тіла, максисмум інтенсивності його випромінювання зміщається убік коротких хвиль.

Всі реальні тіла відрізняються від чорного тіла тим, що вони поглинають тільки частину падаючого променистого потоку, величина якого залежить у першу чергу від їхніх фізичних властивостей.

Вводячи у вираження закону Стефана – Больцмана, одержимо:

Коефіцієнт чорності сірого тіла завжди менше одиниці й залежить не тільки від його фізичних властивостей, але й від температури.

Якщо до двох таких тіл, що відрізняються друг від друга коефіцієнтом чорності, підвести однакову кількість тепла, кількість випромінюваної електромагнітної енергії буде більше в того, у якого більше коефіцієнт чорності.