Закон Стефана — Больцмана для излучения абсолютно черного тела

Закон Стефана—Больцмана является одним из основных фундаментальных законов теории теплового излучения. Входящий в этот закон коэффициент излучения абсолютно черного тела не зависит от того, каким образом осуществлено данное черное тело и для всех абсолютно черных [c.31]

Закон Стефана—Больцмана. Закон определяет зависимость интегральной плотности потока излучения абсолютно черного тела от температуры. Искомое выражение для д определяется интегрированием закона Планка по спектру [c.249]

Закон Стефана — Больцмана дает интегральную величину излучения абсолютно черного тела. Между тем очень важно знать, как распределяется энергия излучения по отдельным участкам спектра, т. е. определить спектральные плотности излучения. Разделим весь спектр на бесконечно малые интервалы и для каждого из них возьмем отношение плотности излучения йЕо к величине интервала спектра йх [c.21]

В XIX веке производились многочисленные исследования зависимости интегральной лучеиспускательной способности нагретых тел от температуры, т. е. величины, которая определяет суммарную энергию всех длин волн, излучаемых телами. Эти исследования приводили к противоречивым результатам. Основная причина расхождений была окончательно выяснена после установления закона Кирхгофа, так как излучение определяется не только температурой, но также составом тела и физическими свойствами излучающей поверхности. А на эту сторону дела в экспериментальных исследованиях не обращалось должного внимания. Из эмпирически установленных законов следует отметить только результат, найденный в 1879 г. Стефаном (1835—1898). Он нашел, что для черных тел излучательная способность пропорциональна четвертой степени температуры. Через пять лет Больцман получил этот результат теоретически из термодинамических соображений и показал, что он абсолютно верен для абсолютно черных тел. Этот результат, получивший название закона Стефана — Больцмана, был подтвержден последующими опытами по излучению абсолютно черного тела. [c.685]

Как следствие закона Планка при интегрировании спектральной плотности излучения абсолютно черного тела по длинам волн от нуля до бесконечности получаем закон Стефана-Больцмана для интегральной энергетической яркости, Вт/(м2-ср), [c.59]

Плазма не является абсолютно черным телом. Она проницаема для излучений и поэтому не подчиняется закону Стефана—Больцмана. Плазма обладает небольшой лучеиспускательной способностью. [c.325]

Следовательно, энергия излучения пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры. Строго закон Стефана-Больцмана справедлив только для абсолютно черного тела. Однако опытами Стефана и других исследователей было показано, что этот закон может быть применен и к реальным телам. В этом случае он принимает вид [c.155]

Законы Планка и Стефана—Больцмана получены для абсолютно черного тела. Для реальных тел зависимость интенсивности излучения от температуры Ти длины волны X может быть установлена только на основе опыта. Экспериментальные данные показывают, что кривые 1 = f X) для большинства твердых тел подобны соответствующим кривым для абсолютно черного тела. Такие тела принято называть серыми. Для них при одинаковых температурах отношение IJ остается постоянным [c.138]

Для абсолютно черного тела, нагретого значительно сильнее окружающей среды, температура может быть получена из закона Стефана — Больцмана из суммарной (по всем длинам волн) плотности потока излучения в единице те.лесного угла [c.361]

Закон Стефана — Больцмана может быть применен к серым телам. В этом случае используется положение о том, что у серых тел, так же как и у черных, собственное излучение пропорционально абсолютной температуре в четвертой степени, но излучательная способность мень ше, чем излучательная способность абсолютно черных тел при той же температуре (рис. 15-6). Тогда этот закон для серых тел принимает вид [c.350]

Излучение реальных тел в той или иной степени отклоняется от закона Стефана—Больцмана. Действительная форма кривой интенсивности излучения может отличаться от формы, соответствующей уравнению (7-3) для некоторых длин волн интен сив ность излучения может быть ниже, чем у абсолютно черного тела, а для других длин волн из- [c.259]

В курсах физики приводится теоретически устанавливаемая (и экспериментально подтвержденная) зависимость (закон Стефана — Больцмана) для определения количества тепла, излучаемого абсолютно черным телом. Так называется тело, обладающее способностью к максимальному излучению (и поглощению) лучистой энергии. По этой зависимости [c.70]

Как известно, общий удельный поток энергии излучения всех длин волн для абсолютно черного тела выражается уравнением Стефана — Больцмана. Однако поскольку излучающие и поглощающие тела в топке не являются абсолютно черными, а также по некоторым другим причинам закон Стефана — Больцмана в топке в чистой форме не проявляется. Поэтому для практических целей расчета лучистого теплообмена в топке приходится пользоваться полуэмпирическими методами. По методу, предложенному А. М. Гурвичем, в качестве исходной принимается формула [c.344]

Б. Запишите уравнение закона Стефана — Больцмана для абсолютно черных и серых тел. Изобразите спектр излучения этих тел. В чем физический смысл степени черноты тела [c.241]

Вт при а = 0,5 мм, 1 = 10 см. Таким образом, для опытов по самофокусировке требуются сравнительно высокие мощности пучков, которые, однако, вполне доступны при использовании лазеров. Средняя освещенность в рассмотренном числовом примере составляет Р1псР = 10 Вт/см . С помощью закона Стефана—Больцмана легко подсчитать, что для достижения такой же освещенности при использовании излучения абсолютно черного тела необходима температура Т — 2,7 - № К, где Q — телесный угол пучка. Из произведенного сопоставления понятно, почему явление самофокусировки было открыто лишь после создания мощных лазеров (Н. Ф. Пилипецкий, А. Р. Рустамов, 1965 г. теоретическое предсказание Г. А. Аскарьян, 1962 г.). [c.823]

Параболическим законом является закон Стефана — Больцмана (Stefan — Bolzmann) излучения абсолютно черного тела, где и = 4. Во всех этих законах п — безразмерная константа, одинаковая для любого явления одной и той же природы и отличающаяся для явлений разного рода. Поэтому величина, выражаемая степенью, имеет одинаковую размерность для каждого явления одной и той же природы, и возражения размерности не возникает. [c.279]

Серые тела обладают сплощным спектром излучения, подобным спектру излучения абсолютно черного тела. Для расчетоа излучения серых тел используются законы Планка и Стефана-Больцмана, если известна так называемая степень черноты этих тел Степенью черноты ь называется отнощение энергии, излучаемо серым телом, к энергии излучения абсолютно черного тела при одной и той же температуре, т. е. [c.191]

Для серых тел, у которых спектральная плотность потока излучения меньше чем у абсолютно черного тела при той же темпералуре, закон Стефана-Больцмана будет иметь вид [c.58]

Установки с инфракрасным излучением. Носителями теплового инфракрасного излучения являются электромагнитные волны длиной 0,4— 40 мкм. Тепловые процессы при нагреве подчиняются закону Планка распределения лучистой энергии (см. с. 136). Из этого закона, представленного графически (рис. 20) видно, что интенсивность излучения растет с повышением температуры, максимум излучения смещается при этом в сторону более коротких волн. Однако расчет производят по закону Стефана—Больцмана, применимому к серым телам, для которых кривые Планка имеют непрерывный характер и подобны кривым абсолютно черного тела при одинаковых температурах. В этом случае энергия полного излучения q = s o0 = С0. [c.177]

Но применить этот закон к дуге в большинстве случаев невозможно, потому что закон Стефана — Больцмана относится к телам, имеющим непрерывный спектр излучения. Дуга же, как известно имеет линейчатый спектр излучения, причем характер этого спектр изменяется с температурой. На рис. 5-7 показано распределень энергии излучения в спектре абсолютно черного тела при разныл температурах, а на рис. 5-8 дано сравнение распределения энергии в спектрах абсолютно черного тела и газа. Рис. 5-8 является схематическим. Он показывает, что в спектре газа имеется ряд линий и полос, в пределах которых совершается излучение, а между ними — пространства, не дающие излучения. Для того чтобы найти суммарное излучение, необходимо было бы проинтегрировать сложную кривую рис. 5-8, которая, как указано выше, меняется с температурой. В ней появляются некоторые новые линии, другие могут исчезнуть, а при очень высоких температурах появляется усиливающийся [c.132]

В соответствии с законом Стефана — Больцмана плотность потока излучения пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры. Для данного тела она не зависит от каких-либо других факторов. Закон Стефана — Больцмана применим и к серым телам. У серых тел, как и у черных, собственное излучение пропарцио-налБпо четвертой степени абсолютной температуры, но излучение меньше, чем излучение абсолютно черных т-эл при той же температуре. Для серых тел закои Стефана — Больцмана записывается в виде [c.188]

Законы Планка и Стефана — Больцмана были установлены для абсолютно черного тела. Зависимость интенсивности излучения от температуры и длины волны для реальных тел может быт1> установлена только на основе опыта. Экспериментальные данные для большинства твердых тел показывают, что кривая /л=/(А) непрерывна [c.262]

Радиационный метод является относительным методом. Он основан на сравнении излучения исследуемого тела с излучением абсолютно черного или другого тела (эталона) с известным коэффициент-том излучения Л. 4, 76, 305—307]. Для вооприятия лучистой энергии служит приемное устройство, внутри которого помещается дифференциальная термопара. Один из спаев термопары воспринимает излучение, падающее с исследуемого тела, другой — с поверхности эталонного тела. Результирующая термо-э. д. с. дифференциальной термопары измеряется гальванометром. Коэффициент излучения исследуемого тела определяется из закона Стефана—Больцмана, которому в этом случае придается вид [c.360]

Рассмотренные законы излучения справедливы для абсолютно черных тел. Каким образом использовать эти законы при изучении излучения реальных тел С этой целью используется понятие серого тела. Спектр излучения серого тела =/(я,,7 ) изображается линиями, ординаты которых в е раз меньше ординат на графике рис. 13-2, построенном для абсолютно черного тела. СледовательиоГ х = ох здесь величина е меняется для различных теи от О до 1 (абсолютно черное тело) и называется степенью черноты. Степень черноты представляет собой отношение собственного излучения тела к потоку абсолютно черного тела при той же температуре. Закон Стефана — Больцмана для серого тела записывается в виде [c.318]

В к-ром согласно международному соглашению константа ( 2= 1,432 см °С, а Т1 соответствует золота 1 336° К. При интегрировании ур-ия Планка получается выражение общего количества энергии, испускаемой черным телом для всех длин волн, которое отвечает известному закону полной радиации Стефана—Больцмана Е а Т , где ЧУ—константа, а Т—абсолютная температура. Существует два типа пирометров, основанных на излучении. В одном случае сравниваются интенсивность излучения или практически яркость для определенной длины волны с яркостью нормального излучателя и в другом—измеряется общее количество энергии излучения накаленного тела. Первые назьшаются оптическими, а вторые — радиационными пирометрами. Следует отметить, что в, то время как общее излучение повышается с Г лишь в 4-ой степени, интенсивность излучения в определенной длине волны возрастает в степени 15— 0 от °. Т. о. измерения с помощью оптических пирометров оказываются несравненно более чувствительными. Однако преимущество радиационных пирометров заклю- чается в объективности. их показаний и в возможности благодаря э ому автоматической регистрации. Поэтому непригодные в качестве прецизионных приборов, они с успехом служат для контроля Г-ного режима в -заводских установках. Сущность устройства их состоит в том, что энергия излучения накаленного тела концентрируется на воспринимающей поверхности и здесь, превращаюсь в теплоту, дает термоэлектрич. или другой эффект. В качестве собирательного при- [c.227]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...