ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Физические законы излучения из "Теоретические основы теплотехники Издание 4 " Излучение есть результат внутриатомных процессов. В настоящем разделе нас будет интересовать расчетная сторона теплообмена излучением, и поэтому мы не будем рассматривать физическую природу лучистой энергии. Отметим лишь, что тепловые лучи представляют собой электромагнитные колебания с длиной волны Я от 0,76 до 353 мк (это так называемое инфракрасное излучение). [c.256] Различные ела обладают различной способностью к поглощению лучей и излучению их. Тело, способное полностью поглощать тепловые лучи любой длины волны и обладающее максимальной способностью к излучению (оба эти свойства связаны между собой), называется черным или абсолютно черным телом. [c.256] В природе имеются тела, близкие по свойствам к абсолютно черному телу так, черное сукно поглощает 98% падающего на него излучения черный бархат 99,5%. [c.256] Нагретое абсолютно черное тело испускает лучи, перекрывающие всю область длин волн (сплошной спектр). Если каким-либо образом отделить лучи с разными длинами волн друг от друга и измерить энергию каждого луча, окажется, что распределение энергии вдоль спектра неравномерно, а именно сначала по мере увеличения длины волны энергия лучей возрастает, а затем падает. Кроме того, для луча одной и той же длины волны энергия увеличивается по мере увеличения температуры тела, испускающего лучи. [c.256] Впервые вопрос об изучении зависимости интенсивности излучения от влияющих на нее факторов поставил русский ученый В. А. Михельсон (1890 г.). [c.257] Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела может быть экспериментально изучено следующим образом. [c.257] Теоретически распределение энергии в спектре черного тела было изучено Планком при помощи введенной им в науку теории квант, согласно которой лучистая энергия представляет собой прерывистый поток отдельных порций энергии, названных квантами. [c.257] Тепловые лучи не охватывают всех длин волн от О до ОС. Однако интегрирование в этих пределах допустимо вследствие пренебрежимо малого теплового эффекта лучей с остальными длинами, и делается это для удобства интегрирования. [c.258] Уравнение (7-5) носит название уравнения Стефана-Больцмана. Экспериментально оно было получено Стефаном, а теоретически — Больцманом. [c.258] Большую работу по экспериментальной проверке этого закона провел в конце прошлого века в России С. Я. Тере-шин своими работами С. Я. Терешин установил зависимость коэффициента а от температуры. [c.258] Для упрощения практических расчетов введено понятие о так называемом сером излучении или сером теле. Под серым излучением понимается такое излучение, которое аналогично черному имеет сплошной спектр, но интенсивность лучей для каждой длины волн при любой температуре в определенное число раз меньше, чем у черного тела. [c.259] Излучение большинства твердых тел можно считать близким к серому излучению при том коэффициент С находится из опыта. Ввиду некоторого отклонения излучения реальных тел от серого излучения коэффициент С может меняться с температурой. Значения С для некоторых тел приведены в табл. 7-1. [c.260] Наибольшее количество энергии несут лучи, направленные по нормали к излучающей поверхности. [c.260] Закон Кирхгофа. Когда луч достигает поверхности твердого непрозрачного (т. е. не пропускающего лучи) тела, то он частично поглощается, частично же луч отражается и рассеивается. [c.260] Величина А характеризует лучепоглощательную способность тела и называется коэффициентом поглощения. Для черного тела, очевидно, Л = 1 и = 0. Напомним, что излу-чательную способность тела характеризует коэффициент излучения С. [c.261] Из уравнения (7-13) видно, что Л и С пропорциональны друг другу, т. е. если тело обнаруживает большую способность к излучению энергии, то такую же способность оно будет проявлять и к поглощению энергии, и наоборот. [c.262] Серое тело обладает одинаковыми. / /Лч о всему спектру излучения, отсюда Л для него будет одинаково по всему спектру. [c.262] Для тел, в спектре излучения которых отсутствуют лучи с некоторыми длинами волн, обнаруживается в этих же местах и неспособность к поглощению. Для лучей этих длин волн коэффициент поглощения равен нулю. [c.262] Вернуться к основной статье