Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


’арактеристики теплового излучени€.




»нтенсивность теплового излучени€ характеризуетс€ величиной потока энергии ‘, измер€емой в ваттах.

ѕоток энергии, испускаемый единицей поверхности излучающего тела за единицу времени по всем направлени€м, называетс€ энергетической светимостью

 

(1.1)

где S Ц площадь излучающей поверхности.

Ёнергетическа€ светимость €вл€етс€ функцией температуры. ќбозначим поток энергии, испускаемый единицей поверхности тела в интервале частот (ω,ω+dω), через dR. ѕри малом интервале поток dR, будет пропорционален dω:

dR ω,T = rω,T (1.2)

¬еличина rω,T называетс€ испускательной способностью тела (спектральной плотностью энергетической светимости). »спускательна€ способность Ц это поток энергии, излучаемый с единицы площади в единичном интервале частот. ќна €вл€етс€ функцией температуры и частоты. Ёнергетическа€ светимость св€зана с испускательной способностью формулой

(1.3)

ѕоглощательной способностью (или коэффициентом поглощени€) тела называетс€ отношение поглощенного телом потока энергии ‘Т к падающему . ѕоглощательна€ способность есть функци€ частоты и температуры

.

ƒл€ всех тел безразмерна€ величина аω,“ < 1. ≈сли тело полностью поглощает падающее на него излучение всех частот, то оно называетс€ абсолютно черным и

аω,“ = 1.

 

«акон  ирхгофа.

ћежду испускательной и поглощательной способност€ми любого тела существует св€зь.

ѕри одинаковых температурах тел, наход€щихс€ в состо€нии теплового равновеси€, происходит, конечно, излучение и поглощение энергии, но так, что в единицу времени тело столько же излучает тепла, сколько оно его поглощает. ќтсюда €сно, что если два тела обладают различной способностью к поглощению, то их способность к испусканию также неодинакова.

¬ 1859 г.  ирхгоф сформулировал это утверждение в виде строго количественного закона, играющего важную роль во всех вопросах теплового излучени€: отношение испускательной и поглощательной способностей не зависит от природы тела, оно €вл€етс€ дл€ всех тел одной и той же (универсальной) функцией частоты (длины волны) и температуры:

(1.4)

—ами величины аω,“ и rω,“ дл€ различных тел могут сильно отличатьс€. ќтношение же их оказываетс€ одинаковым дл€ всех тел.

ƒл€ абсолютно черного тела поглощательна€ способность равна единице. —ледовательно, универсальна€ функци€  ирхгофа имеет смысл испускательной способности абсолютно черного тела .

јбсолютно черных тел в природе не существует. ”стройство, приближающеес€ по своим свойствам к абсолютно черному телу, представл€ет собой почти замкнутую полость, снабженную малым отверстием (рисунок). »злучение, проникающее внутрь через отверстие, прежде чем выйти обратно из отверсти€, претерпевает многократные отражени€. ѕри этом лучиста€ энерги€ частично поглощаетс€, рассеиваетс€, отражаетс€ вновь и т.д., пока не поглотитс€ почти что полностью. ≈сли стенки полости поддерживать при посто€нной температуре, то из отверсти€ выходит излучение, весьма близкое по спектральному составу к излучению абсолютно черного тела при той же температуре.

—ажа или платинова€ чернь имеют поглощательную способность, близкую к единице, лишь в ограниченном интервале частот Ц в далекой инфракрасной области их поглощательна€ способность заметно меньше единицы. —ледует отметить, что высокие поглощающие свойства этих материалов отчасти объ€сн€ютс€ их пористостью, особенно дл€ сажи. —вет, попавший на нее, испытывает несколько отражений, прежде чем получает возможность выйти из толщи материала. ѕри каждом отражении часть энергии поглощаетс€, и чем большее число раз отразитс€ свет, тем больше поглотитс€ энергии и тем больше, следовательно, поглощательна€ способность материала.

«акон  ирхгофа ставит в центр внимани€ теории теплового излучени€ функцию , представл€ющую собой испускательную способность абсолютно черного тела. ќпределение вида данной функции €вилось основной задачей в этой области физики. –ешение было получено не сразу.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-24; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 818 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

≈сли вы думаете, что на что-то способны, вы правы; если думаете, что у вас ничего не получитс€ - вы тоже правы. © √енри ‘орд
==> читать все изречени€...

1286 - | 1318 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.007 с.