Llei de Kirchhoff de la radiació tèrmica

Gustav Robert Kirchhoff.

En termodinàmica, la llei de Kirchhoff de la radiació tèrmica és una teorema de caràcter general que equipara l'emissió i absorció en objectes calents, propost per Gustav Kirchhoff en 1859, a raïl de les consideracions generals d'equilibri termodinàmic.

La llei de Kirchhoff establix que

${ϵ}_{\nu }=S_{\nu }{\kappa }_{\nu },$

a on ${ϵ}_{\nu }$ és la emisividad, ${\kappa }_{\nu }$ és l'opacitat i $S_{\nu }$ és la funció font per a una freqüència $\nu$.

Si un cos (o superfície) està en equilibri termodinàmic en el seu entorn llavors el seu emisividad és igual al seu absortancia i la funció font en este cas és la Equació de Planck.

La llei de Kirchhoff es pot interpretar de la següent manera un bon emissor és un bon absorbidor i viceversa un mal emissor és un mal absorbidor per a una freqüència o llongitut d'ona donada. Per eixemple, en el visible un vidre és un mal absorbidor (és transparent) i per tant és un mal emissor (no genera llum visible).

Per al cas de l'emissió tèrmica, la llei de Kirchhoff restringix que la màxima emissió que pot generar un cos esta llimitada per l'equació de Planck. En el cas de que un cos sobrepasse este llímit llavors podem afirmar que l'orige de la radiació és no tèrmica, és dir, és produïda per un fenomen coherent (com en el cas d'un raig làser).