Кратка теоретична информация

Топлинна радиация се нарича фосфоресцираща на органите, дължащи се на тяхното нагряване. Той възниква в резултат на възбуждане на атоми и молекули в собствената си топлинна движение. Термично радиация има непрекъснат спектър от честоти. При ниски температури на тялото отделят предимно дълги дължини на вълната (инфрачервени) и горещо до висока температура - кратък (ултравиолетови и видими).

За количествено определяне на характеристиките на топлинното излъчване обикновено се използват две стойности: спектралната излъчвателната и абсорбция.

Спектралният излъчвателната - радиационна енергия с единица телесна повърхностна площ в границите от честота ширина единица

при което - радиация мощност от устройството за телесна повърхностна площ в честотния диапазон от до

Вместо това, стойността често се използва

при което - радиация мощност от устройството за телесна повърхностна площ в границите на дължина на вълната от до

Количествата и са свързани с

Общо радиация мощност на единица площ или интегрална излъчвателна може да се намери чрез интегриране на всички честоти

Абсорбцията е съотношението на абсорбираната мощност за единица повърхностна площ на тялото на инцидента за захранване на тази повърхност на електромагнитно излъчване с честоти на потока на

Абсорбцията - безразмерна величина, той показва какъв процент от енергията на електромагнитни вълни с честоти от до абсорбира от тялото.

Тялото се абсорбира напълно при всяка температура, всичко инцидент радиация на всяка честота, наречена абсолютно черно тяло. Следователно, за всеки абсолютно черно тяло = 1. Някои от тялото, например, сажди, или черно кадифе, черно тяло в определен диапазон от честоти подобни свойства.

Има четири основни закони на топлинното излъчване:

Първият закон - закона на Кирхоф. Съотношението на спектралната емисия в спектрална абсорбция не зависи от естеството на тялото

Съотношението е за всички органи на универсална функция на честотата и температурата, и се нарича универсална функция на Кирхоф. Очевидно е, че спектралната излъчвателна на абсолютно черно тяло.

Вторият закон - Стефан-Болцман. Общият излъчващ силата на абсолютно черно тяло е пропорционална на силата на четвъртия абсолютна температура:

Стойността се нарича константа на Стефан-Болцман.

Трети закон - изместване закон Wien е. Максимална спектрална емисивност на абсолютно черно тяло е изместен към по-къси дължини на вълните с увеличаване на абсолютната температура

при което - дължината на вълната, при която максимално малко излъчване, Т - абсолютната температура, б = 2.9 х 10 -11 m х К - постоянни вина.

Четвъртият закон - формулата на Планк. През 1900 г. името на немския физик Макс Планк, като се използва идеята за квантовата природа на топлинно излъчване, доведе до една универсална функция на Кирхоф формула

при което - излъчване на честотата, с - скоростта на светлината във вакуум, Т - абсолютна температура, к - Болцман константа, з - константата на Планк.

За формула Планк е както следва

От формула Планк може да се получи право изместване Wien и практика Stefan-Boltzmann, това означава, че съдържа специално законите на топлинното излъчване.

Фиг. 1 показва зависимостта на дължината на вълната на няколко температури.

Фиг. 1. спектрален излъчвателната на черно тяло при различни температури

Фигурата показва, че увеличаването на Т стойности увеличава за всички дължини на вълните по този начин се увеличава и неразделна на излъчване.

Максимална крива се измества към по-къси дължини на вълните с повишаване на температурата. При стайна температура, тя има максимална емисия на региона на невидим инфрачервен (= 10 микрона). При температура 200-900 K пикове при т = 3. но черно тяло започва да се излъчва забележимо червено видима светлина. С допълнително повишаване на температурата светлина става бяла, а след това придобива синкав оттенък.

При използване на материал, поставени връзка към Studall.Org (0.016 сек.)