Details

Объектом исследования является тепловое электромагнитное излучение тел. Цель работы – разработка математической модели и алгоритмического обеспечения для моделирования спектральных и интегральных характеристик излучения абсолютно черного тела (АЧТ). В процессе работы был проведен системный анализ физической природы теплового излучения и выявлены ключевые области применения моделей АЧТ в современной технике и ИТ-индустрии. Сформулирован математический аппарат на основе квантовых представлений М. Планка, описывающий распределение энергии по спектру. Разработан алгоритм численного моделирования, включающий формирование дискретной расчетной сетки, поиск энергетического максимума и вычисление полной мощности излучения методом численного интегрирования (методом трапеций). Результаты работы подтверждают теоретические закономерности Вина и Стефана-Больцмана. Разработанная модель может быть использована при проектировании систем оптико-электронного мониторинга, а также в учебном процессе при изучении курсов квантовой физики.

The object of research is the thermal electromagnetic radiation of bodies. The purpose of the work is to develop a mathematical model and algorithmic support for modeling the spectral and integral characteristics of the radiation of an absolutely black body (ABB). During the work, a systematic analysis of the physical nature of thermal radiation was conducted, and the key areas of application of ABB models in modern technology and the IT industry were identified. A mathematical framework based on M. Plancks quantum concepts was formulated to describe the distribution of energy across the spectrum. An algorithm for numerical modeling was developed, which includes the formation of a discrete computational grid, the search for an energy maximum, and the calculation of the total radiation power using numerical integration (the trapezoidal method).