Vidi fonton por Leĝo de Kirchhoff pri radiado

La '''leĝo de Kirchhoff''' aŭ pli ekzakte '''leĝo de Kirchhoff pri radiado''' estas fizika leĝo de [[termodinamiko]], kiu rilatigas la [[Termoradiado|termoradian]] econ de korpo kun ĝia [[sorbado|sorba]] eco.

La leĝo nomiĝas laŭ la germana fizikisto [[Gustav Kirchhoff]], kiu eltrovis ĝin en la jaroj 1859 ĝis 1862.

En ĝenerala kunteksto necesas uzi la longan nomon ''leĝo de Kirchhoff pri radiado'', ĉar ankaŭ en [[elektrotekniko]] konatas ''[[leĝoj de Kirchhoff pri cirkvitoj|leĝoj de Kirchhoff]]''<ref>[[:de:Kirchhoffsche_Regeln]], germana vikipedio (vizitita la {{daton|15|julio|2009}})</ref>.

[[Dosiero:Kirchhoff_law_of_radiation.gif|eta|330ra|dekstra|Leĝo de Kirchhoff: '''(a)''' [[Korpo (fiziko)|Korpo]], kiu bone sorbas ankaŭ bone termoradias. '''(b)''' En la kontraŭa kazo, ĝi sorbas malmulte kaj tial elsendas konforme malmulte.]]

== Sorbeco de korpoj ==
Nur parto de [[elektromagneta radiado]] alvenanta sur korpo sorbiĝas, la resto [[Reflekto_(fiziko)|reflektiĝas]] aŭ trairas la [[korpo (fiziko)|korpon]]. Sume tiuj tri partoj de energio - la sorbita, la reflektita kaj la trairinta - egalas al la alveninta energio, la koncernajn partojn priskribas la koncernaj [[koeficiento]]j:
:<math>a+r+t=1</math>, kun
:<math>a</math>: sorba koeficiento aŭ sorbeco, valoroj estas inter 0 (nesorba) kaj 1,
:<math>r</math>: reflekta koeficiento aŭ reflekteco, valoroj estas inter 0 (nereflekta) kaj 1,
:<math>t</math>: diafana koeficiento aŭ diafaneco, valoroj estas inter 0 (opaka) kaj 1.

Ofte la sorba koeficiento esence dependas de la [[frekvenco]]. Korpo kiu perfekte
sorbas (t.e. <math>a=1</math>) je ĉiu frekvenco nomiĝas [[nigra korpo]].

== Emisia koeficiento de korpoj ==
La [[intenseco_(Fiziko)|intenseco]], kun kiu iu korpo [[varmoradiado|termoradias]], grave dependas de sia [[temperaturo]].
La intenseco de radiado de iu korpo rilate al samtemperatura nigra korpo estas priskribita per la emisia koeficiento de tiu korpo laŭ donita surfaco respondas al la jena  la formulo:

:<math>\epsilon_k = \frac{I_k} {I_{nk}}  </math> <br />kun
:<math>\epsilon_k  </math> : [[emisio|emisia]] koeficiento de la ''k''orpo,
:<math>I_k  </math> : intenseco (unuo: [[Vato_(unuo)|W]]/[[metro_(unuo)|m²]]) de radiado de la ''k''orpo ĉe ĝia surfaco, <br />
:<math>I_{nk}  </math> : intenseco de radiado de la ''n''igra ''k''orpo ĉe ĝia surfaco.

== Leĝo de Kirchhoff ==
La leĝo de Kirchhoff eldiras: <br />
:''La koeficientoj de sorbo kaj emisio de konkreta korpo havas ekzakte la saman valoron.''
:'''<math>\epsilon(\nu) = \alpha(\nu)  </math>''', kun <math>\nu</math>: frekvenco.

Aŭ koncize: <br />
:''Korpo, kiu bone sorbas, ankaŭ bone [[varmoradiado|termoradias]].''

Pro tio:
{| class="bordered infobox" style="width:16em"
| align="left" | [[Dosiero:Human-Visible.jpg|229px]]
|-
| align="left" | [[Dosiero:Human-Infrared.jpg|284px]]
|-
|Persono termoradias en la [[transruĝo]], kion vidigas la suba, [[termografio|termografia]] bildo. La nigraaspekta plasta sako estas diafana por transruĝo, tial apenaŭ radias. Kontraue la okulvitroj estas opakaj en la transruĝa.
|}
* bone reflektanta korpo, ekzemple metalo kun polurita surfaco, malmulte radias.
* multe sorbanta korpo, ekzemple malgranda enira truo al granda kavo, bone radias.
* nigra korpo, kiu sorbas perfekte, radias plej forte.

== Limigoj al la valideco de la leĝo ==
Ĝenerale la sorba koeficiento de iu korpo dependas de ĝia temperaturo, de la direkto el kiu la radiado alvenas, kaj - grave - de la frekvenco. Pro tio la leĝo ekzakte nur validas, se oni komparas emision kaj sorbon sub ''samaj'' kondiĉoj.

Tial la (videbla) [[koloro]] de iu korpo ĝenerale ne taŭgas por juĝi la emisian econ de tiu korpo. Per la koloro oni nur povas taksi la sorbecon de la korpo en la videbla frekvencintervalo (t.e. [[lumo]]). Sed plejofte la esenca frekvencintervalo de ĝia emisio estas en la [[transruĝo]], je kie ĝia sorbeco (kaj same emisieco) eble tre malsamas. Por tio ekzistas eĉ blankaspektaj termoradiiloj, kiuj bone efikas<ref>[[:de:Kirchhoffsches Strahlungsgesetz#Einschränkungen]], germana vikipedio (vizitita la {{daton|11|julio|2009}})</ref>.

== Kial la leĝo validas ==
Ni rigardu specialan kazon menciitan en la fiziklibro de Grimsel<ref>Grimsel, Lehrbuch der Physik, Bd. 3 Optik, Teubner Verlag Leipzig (1988), 19a eldono, p. 224-225.</ref>: <br />

Supozu fermitan fizikan sistemon limigitan de perfekta spegulo.
En la sistemo troviĝu nur du korpoj:
* nigra korpo '''N''' kaj
* ''griza korpo'' '''G''' (t.e. korpo kun konstanta sorbeco <math>a_G</math>, <math>0<a_G<1</math>). <br />
Ĉiu radiado elsendita de unu korpo atingu la alian.
La sistemo estu en [[termodinamika ekvilibro]]. Per kalkulado oni povas pruvi, ke se estus
<math>a_G  \not= \epsilon_G</math> la korpoj aŭ gajnus aŭ perdus energion, do baldaŭ havos aliajn temperaturojn. Tio kontraŭus la unuan aŭ duan leĝon de [[termodinamiko]].

:''Tial nur <math> a_G = \epsilon_G </math> eblas.''

== Vidu ankaŭ ==
* [[Termoradiado]]
* [[Leĝo de Stefan-Boltzmann]]
* [[Leĝo de Planck]]
* [[Leĝo de Wien]]
* [[Nigra korpo]]
* [[Nigra truo]]

=== Referencoj ===
{{Referencoj}}

=== Literaturo ===
* Grimsel, Lehrbuch der Physik, Bd. 3 Optik, Teubner Verlag Leipzig (1988).

[[Kategorio:Termodinamiko]]
[[Kategorio:Elektromagneta radiado]]
[[Kategorio:Elektrodinamiko]]