Способность испускательная

Спираль Корню 167 Способность испускательная 686 ---абсолютно черного тела 689 [c.925]

Способ подрядный, хозяйственный 379 Способность испускательная, поглощательная 226 Среда дисперсионная 265 [c.449]

Кирхгофу принадлежит заслуга детального термодинамического исследования вопроса о связи между испускательной и поглощательной способностью. Теорема Кирхгофа утверждает, что отношение испускательной способности тела к его поглощательной способности зависит от температуры тела, но не от его природы. В противном случае равновесное излучение не могло бы существовать в полости, где есть тела различной природы. Другими словами, отношение oJa) одинаково для всех тел, т.е. является универсальной функцией длины волны (или частоты) и температуры [c.404]

Это соотношение показывает, что все черные тела имеют одно и то же распределение энергии излучения по спектру, а их энергетическая светимость одинаково изменяется с температурой. Следовательно, открывается возможность экспериментальной проверки следствий закона Кирхгофа и опытного определения вида универсальной функции f X,T). Для этого необходимо создать тепловой излучатель, поглощающий все падающие на него лучи, и исследовать его испускательную способность как функцию длины волны и температуры. Экспериментальное решение такой задачи базируется на использовании очень простой модели черного тела. [c.405]

На рис. 8.4 изображена схема эксперимента, позволяющего провести детальное исследование зависимости испускательной способности черного тела с использованием принятой модели. Измеряя поток световой энергии в различных спектральных областях и при разных температурах, можно получить семейство кривых, характеризующих искомую универсальную зависимость от длины волны и температуры. На рис. 8.5 представлена лабораторная модель черного тела, позволяющая изменять его температуру в широких пределах. [c.406]

Установим связь между испускательной способностью черного тела и спектральной плотностью равновесного излучения. Для этого подсчитаем поток энергии, падающий на единичную площадку, расположенную внутри замкнутой полости, заполненной электромагнитной энергией средней плотности t/,,. Пусть излучение падает на единичную площадку 6.S = 1 в направлении, определяемом углами О и ф (рис. 8.7) в пределах телесного угла dQ [c.408]

Очевидно, что в условиях равновесия надо приравнять выражение (8.11) испускательной способности черного тела г , характеризующей поток энергии, излучаемый площадкой SS = 1, в единичном интервале частот вблизи v [c.408]

Таким образом, испускательная способность черного тела с точностью до множителя с/4 совпадает со спектральной плотностью равновесного излучения. [c.408]

Используя связь (8.11) между плотностью f/i, энергии электромагнитного поля и испускательной способностью г д черного тела, находим [c.420]

Необходимо осмыслить полученные результаты и их физические следствия. Доказано, что плотность Uy электромагнитной энергии и пропорциональная ей испускательная способность [c.420]

Рйс. 36.2. Опыт, показывающий пропорциональность между поглощательной и испускательной способностями поверхности. [c.686]

Тепловое излучение занимает более или менее широкую спектральную область, и так как испускательная способность тела зависит от длины волны (частоты), то для характеристики ее мы должны оговорить, к какому спектральному участку относится наше определение. Положим, что спектральный участок заключен между частотами V и V + (iv. Чем меньше dv, тем детальнее будет охарактеризована испускательная способность тела (рис. 36.3, а). Вместе с тем, количество энергии, относящееся к узкому спектраль- [c.687]

Рис. 36.3. Спектральная зависимость испускательной способности черного тела при Г = 2900 К-

Итак, испускательную способность тела v,г можно определить по измерению потока энергии, посылаемого единицей поверхности тела во все стороны, согласно соотношению [c.688]

Обозначив для абсолютно черного тела испускательную способность через ev,7 , а поглощательную способность — через ау,г, можно написать закон Кирхгофа в виде [c.689]

Таким образом, универсальная функция Кирхгофа есть не что иное, как испускательная способность абсолютно черного тела. Рассуждения Кирхгофа, приведшие его к формулировке своего закона, имеют очень общий характер и покоятся на втором законе термодинамики, в силу которого тепловое равновесие, установившееся в изолированной системе, нельзя нарушить обменом тепла между частями системы. [c.689]

Необходимо, однако, отметить, что согласно закону Кирхгофа тело, сильнее поглощающее, должно и больше испускать только при условии, что сравнение производится при одинаковой температуре. Это условие соблюдено в описанном выше опыте с расписанным фарфором, отдельные части которого нагреты до одной температуры то же имеет место и в ряде других аналогичных опытов при накаливании платиновой пластинки, до половины покрытой платиновой чернью, черные части светятся гораздо ярче капля фосфорнокислого натрия на платиновой проволочке остается те м-иой, хотя проволочка ярко раскалена, ибо капля даже при высокой температуре остается прозрачной для видимых лучей, и т. д. Поэтому лишь кажущимся парадоксом является известный опыт, в котором в водородное пламя вводятся рядом куски извести и угля и известь оказывается гораздо более ярко раскаленной, чем уголь. Конечно, поглощательная, а следовательно, и испускательная способность угля гораздо больше, чем у извести для всех длин волн, и поэтому при равной температуре уголь будет светиться во всем спектральном интервале ярче, чем известь. Но в описанных условиях опыта температура угля оказывается гораздо ниже температуры извести. Причина лежит отчасти в химических процессах, сопровождающихся поглощением тепла, отчасти в том, что уголь именно в силу своей большой испускательной способности излучает много энергии во всем спектре, в том числе очень много и в инфракрасной области. Этот огромный непрерывный расход энергии и приводит к тому, что температура, до которой раскаляется уголь, оказывается значительно ниже, чем температура самого пламени или извести, не несущей таких больших потерь энергии, ибо ее испускательная способность селективна и, в частности, в инфракрасной части очень мала. [c.691]

Поглощающая способность хорошо выполненного черного тела описанного устройства практически не отличается от единицы для любой длины волны. Согласно закону Кирхгофа и испускательная ее способность очень близка к ev,г, где Т означает температуру стенок полости. [c.693]

Примером такого практически важного селективно излучающего вещества является вольфрам. Рис. 36.7 показывает зависимость испускательной способности вольфрама Ех при Т — 2450 К от длины волны. Для сравнения там же приведена кривая зависимости гх от X при той же температуре для черного тела. Пунктирная кривая показывает отношение ординат обеих кривых Ех х- Из [c.694]

Рис. 36.7. Испускательная способность черного тела и вольфрама при температуре 2450 К.

Важный результат, достигнутый Вином, состоит в том, что температура входит в выражение для испускательной способности [c.696]

Объемная спектральная плотность v,г энергии излучения с частотой V связана с испускательной способностью ev,г соотношением [c.699]

Значительно больше световая отдача электрических дуг, положительный кратер которых имеет температуру около 4000 К. В дугах интенсивного горения, (сила тока до 300 А) температура кратера достигает 5000 К, а в дугах под давлением около 20 ат Люммеру удалось довести температуру кратера до 5900 К, т. е. получить источник, близкий по своим световым свойствам к Солнцу. В обычных дугах главная часть излучения (от 85 до 95%) излучается положительным кратером, около 10% — катодом и лишь 5% приходится на свечение облака газов между электродами. В дугах интенсивного горения, в которые вводятся тугоплавкие соли некоторых элементов с большой испускательной способностью (редкие земли), роль облака повышается и на долю кратера приходится всего 40—50% общего излучения. Хотя, по-видимому, в таких дугах излучение носит почти исключительно тепловой характер, все же в силу большой селективности излучения элементов, вводимых в состав облака, световая отдача подобных источников оказывается выше, чем для раскаленного угля и металлов. [c.709]

Показать, что любое вещество (в том числе и газ), имеющее на единицу толщины слоя испускательную способность у,г и поглощательную способность [c.904]

Установить соотношение между истинной и цветовой температурой тела, зная монохроматическую испускательную способность его 0% для двух длин волн А.1 = 4700 А к к = 6600 А [c.906]

В тепловом излучении присутствуют электромагнитные волны широкого спектрального состава, поэтому испускательная и поглощательная способности должны [c.131]

Испускательную способность можно представить в виде функции длины волны Я. В этом случае спектральному интервалу dv соответствует интервал йЯ. Определяющие один и тот же спектральный интервал, dv и Я связаны простым соотношением, вытекающим из формулы Х=с1 к Дифференцируя его, получаем [c.132]

Опыт показывает, что испускательная способность зависит не только от частоты, по и от температуры v, т излучающего тела. Для этого случая выражение (24.1) запишем следующим образом [c.132]

Среди всех тел максимальное значение у т должно иметь такое тело, у которого поглощательная способность равна единице, т. е. у абсолютно черного тела. Обозначим испускательную способность абсолютно черного тела через еу, т- Тогда закон Кирхгофа для абсолютно черного тела запишется в виде [c.133]

Таким образом, универсальная функция Кирхгофа Гу, т есть не что иное, как испускательная способность абсолютно черного тела. [c.133]

Прежде чем сформулировать это соотношение, именуемое законом Кирхгофа, введем понятия испускатель-ной и поглощательной способностей. Испускательная способность Е тела равна потоку энергии, которая испускается единицей поверхности тела по всем направлениям Е=йФ1с 3. В таком определении испускательная способность соответствует энергетической светимости или яркости (см. 3.1). [c.131]

Как известно, поток энергии с единищл площади называют энергетической светимостью тела, ( .тедова те 1ьно, исггускатель-ная способность — это энергетическая светимость тела в единичном интервале длин волн. Испускательная способность тела зависит от температуры тела и не зависит от температуры окру- [c.401]

Вопрос о связи между испускательной и поглощательной способностями различных тел подлежит детальному выяснению. Весьма простые опыты показывают, что чем больше энергии поглощает тело, тем больше оно излучает. Для демонстрации этой особенности теплового излучения измеряют поток световой энергии от двух стенок полого металлического i yoa, заполненного теплой водой (рис. 8.2). Одна из стенок, снаружи блестящая — она много света огражает и мало поглощает. Друг ая С1 енка зачернена. Ее коэффициент поглощения велик. Фотоприемник (термостолбик), соединенный с чувствительным гальванометром, поочередно подносится к двум этим стенкам куба, и отброс гальванометра, регистрируемый при измерении интенсивности излучения зачерненной стенки, во много раз больше, чем при измерении светового потока от блестящей стенки. [c.403]

Пусть в замкнутой полости наряду с другими телами имеется черное тело, поглощательная способность К(5торого а, = 1. Температура всех тел в состоянии равновесия одинакова. Тела, находящиеся в полости, обмениваются излучением, но этот обмен не нарушает теплового равновесия. Поэтому излучение o.dS, посылаемое внутрь полости в единицу времени каким-то участком стенки черного тела, равно излучению, поглощаемому им за то же время. Так как черное тело поглощает все падающее на него излучение, то r dS характеризует все излучение, доходящее до выделенного участка стенки от всех остальных тел, находящихся в полости. Заменим 68 другой площадкой с той же температурой, но не являющейся частью черного тела и ха-рактеризуюишйся испускательной и поглощательной aj способностями. За единицу времени эта площадка 6S по-прежнему получает излучение odS, ибо это есть излучение, приходящее от всех остальных тел, оставшееся неизменным. Из этого излучения площадка поглощает только часть, равную ai,)r t3A . За это же время она излучает поток энергии ri (3S. Так как тепловое равновесие не может нарушаться этим обменом энергий, то ai r)dS = ri dS, откуда rxJa ) г, — отношение испускательной способности к поглощательной, одинаковое для всех тел (т.е. представляет собой универсальную функци)о температуры и длины волны) и равное испускательной способности абсолютно черного тела. [c.404]

Согласно теореме Кирхгофа, испускательная способность произвольного нечерного тела может быть записана в виде [c.406]

Зависимость испускательной способности черного тела от длины аолны из опыта (/) и по Рэлею и Джинсу (2) [c.423]

Для характеристики теплового излучения мы воспользуемся величиной потока энергии Ф, т. е. количества энергии, излучаемого в единицу времени (мощность излучения). Поток, испускаемый единицей поверхности излучающего тела по всем направлениям, будем называть испускательной способностью и обозначим через Е. Определенная таким образом испускатель-ная способность соответствует светимости (см. Введение, фотометрические понятия) и иногда называется энергетической светимостью. Наряду с ней можно рассматривать и энергетическую яркость В, определяемую аналогично яркости при фотометрических измерениях. Для черного тела яркость не зависит от направления, так что Е = кВ (см. 7). [c.687]

Мы можем, конечно, представить испускательную способность не в функции частоты V, а в функции длины волны Я, т. е. построить график не Е , а х (см. рис. 36.3, 6). Поскольку площади как под той, так и под другой кривой определяют интегральную энергию излучения, то рационально выбрать масштабы так, чтобы площади эти были равны. Выделяя каждый раз площадку, дающую величину одного и того же светового потока йФ, приходящегося на интервал частот или интервал соответствующих длин Еолн дХ, найдем [c.688]

Представим себе замкнутую оболочку, внутренняя часть которой эвакуирована, а стенки представляют собой черное тело, характеризующееся коэффициентами v,r= fv,r и v.r = I. Пусть температура стенок повсюду сделана одинаковой и равной Т. Отдельные участки стенок обмениваются излучением, но этот обмен не способен нарушить тепловое равновесие. Следовательно, излучение, которое посылает в течение единицы времени какой-то участок стенки da внутрь полости (т. е. eda), равняется излучению, поглощаемому им за то же время. Но так как коэффициент поглощения этого участка равен 1, то величина eda характеризует излучение, доходящее до нашего участка за единицу времени от всей остальной оболочки. Вообразим теперь, что наш участок стенки da заменен участком ) той же температуры, но отличным от черного и имеющим испускательную и поглощательную способности и Л. За единицу времени данный участок по-прежнему будет получать излучение, равное eda, ибо это — излучение, идущее от всей остальной части оболочки, оставшейся неизменной. Из этого излучения наш участок поглотит энергию Aeda. За то же время участок излучит Eda. Так как тепловое равновесие (постоянство температуры стенок всей оболочки) не должно нарушаться тепловым обменом, то, очевидно, [c.690]

Согласно основному соотношению Кирхгофа v.г = 8v,7 л 7 Следовательно, для нечерных тел Е ,т <Се. ,т, ибо. 4v.rдлины волны испускательная способность нечерного тела не может быть больше испускательной способности черного тела при одинаковой температуре. Сам вид функции Е ,т может отличаться от функции ev,г вследствие того, что поглощательная способность y4v,7 зависит от V, т. е. обладает избирательным (селективным) ходом. [c.693]

Мы пишем все формулы теории излучения для испускательной способности -р. Нередко их пишут для плотности излучения р. Нетрудно найти соотношение и = 4 /с, где с — екорость евета (см. упражнения 222 и 224). [c.694]

Примерный ВИД спектрального распределения теплового излучения х, т при некоторой температуре Т изображен на рис. 24.1 (кривая 1). Заштрихованная полоска представляет собой энергию д.Ет, излучаемую в интервале ДЛИ1Г волн йХ. Полная испускательная способность Ет определяется площадью под кривой 1. С ростом температуры увеличивается энергия, излучаемая телом, поэтому при Т >Т спектральное распределение теплового излучения поднимается (кривая 2). При этом возрастает и площадь под кривой х, т, т. е. полная (интегральная) испускательная способность тела увеличивается. [c.133]

Заменим элемент поверхности с18 площадкой с поглощательной способностью Л -,г и испускательной способностью Е ,т- За единицу времени на нее по-прежнему будет падать излучение гv,тdS. него площадка поглотит часть энергии, равную А ,тгу.тс15. За это же время площадка излучит количество энергии Ev,тdS. Так как тепловое равновесие не должно нарушаться, то v,тev,тб 5 = v,т S или б, 7 = у [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...