Черное тело, излучение определение

Абсолютно черное тело. Тела, способные поглощать все падающее на них излучение произвольной длины волны при любой температуре, называются абсолютно черными телами. Согласно определению, для абсолютно черных тел А (, Т) = 1 при всех длинах волн и при любой температуре. [c.323]

Для абсолютно черного тела по определению А=1 и R=0. Плотность потока эффективного излучения определяется как [c.64]

Для абсолютно черного тела, согласно определению, R=D = Q и Л = 1. При i = l (A = D = 0) падающее на тело излучение [c.473]

Вследствие изотропии равновесного излучения исходящий из каждого элемента объема полости непрерывный поток энергии является одинаковым по интенсивности для всех направлений, Убыль энергии в элементе объема компенсируется встречными потоками. Если взять излучающий объем на границе со стенкой полости, то отсюда следует вывод, что от каждого участка стенки исходит излучение, и притом равномерно во все стороны. Это излучение содержит как испущенный, так и отраженный свет. Но черная стенка не отражает света. Следовательно, испускаемое черным телом излучение является изотропным. Любой элемент поверхности абсолютно черного тела в любом направлении испускает один и тот же световой поток. Поэтому яркость абсолютно черного тела не зависит от направления и является функцией только температуры. Свяжем ее с плотностью энергии равновесного излучения-Рассмотрим рисунок 32. По определению яркости элемент поверхности стенки полости dS излучает под углом 0 к нормали в элемент телесного угла d(o поток энергии, равный [c.172]

Каждой температуре излучающего абсолютно черного тела соответствует определенная величина длины волны, на которой излучение достигает максимального значения [c.183]

Тело, которое полностью поглощает все падающее на него излучение, называется абсолютно черным. Для абсолютно черного тела, по определению, Ну = О, Ау = 1. Из формулы (2.17) следует, что с поверхности его выходит спектральный поток, равный Syp интегральный по спектру поток равен Sp = аТ. [c.105]

Совершенно иной метод был недавно использован для определения величины к. Полная энергия теплового излучения Е(То), испускаемого черным телом при температуре То, определяется (см. гл. 7) выражением [c.27]

Ленты дешевле, но менее долговечны. При температурах выше 1600 °С используется сплав с большим содержанием родия или иридия. Такая печь, показанная на рис. 4.6, предназначена для определения точки затвердевания платины, она использовалась также для градуировки термопар по излучению черного тела из корунда до температуры плавления платины 1769 °С (см. гл. [c.145]

К равенству единице отношения излучательной способности к поглощательной только в условиях черного тела, т. е. при равенстве излучательно-поглощательных условий. Второе определение утверждает, что полное поглощение — это индуцированное поглощение минус вынужденное излучение, т. е. вынужденное излучение рассматривается как отрицательное поглощение. Полное излучение — это просто спонтанное излучение. Это второе определение, по-видимому, справедливо для любых условий теплового излучения независимо от того, существует или не существует равновесие. Кроме того, второе определение лучше соответствует экспериментальному определению поглощения. Экспериментально нет возможности отделить индуцированное поглощение от вынужденного излучения. [c.326]

Существенно отличающаяся конструкция черного тела показана на рис. 7.15. Эта полость предназначалась для определения постоянной Стефана — Больцмана [74]. При этом полное излучение черного тела при температуре 273,16 К измерялось калориметрическим детектором при 2 К (см. разд. 7.7 и рис. 7.15). [c.347]

Градуированное черное тело переменной температуры не слишком удобно в качестве средства передачи температурной шкалы, однако большинство его функций столь же хорошо выполняет тщательно сконструированная вольфрамовая ленточная лампа. Излучение, испущенное в данном направлении при данной длине волны малой определенной областью на ленте, может быть градуировано в значениях электрического тока через лампу. Соотношение ток — температура может быть сделано хорошо воспроизводимым для широкой области температур. От 700 до 1700 °С используются вакуумные лампы, а от 1500 до 2700 °С — газонаполненные. [c.350]

Закон Стефана — Больцмана. Планк установил, что каждой длине волны соответствует определенная интенсивность излучения, которая увеличивается с возрастанием температуры. Тепловой поток, излучаемый единицей поверхности черного тела в интервале длин волн от X до А, + dl, может быть определен из уравнения [c.462]

Закон Кирхгофа остается справедливым и для монохроматического излучения. Отношение интенсивности излучения тела при определенной длине волны к его поглощательной способности при той же длине волны для всех тел одно и то же, если они находятся, при одинаковых температурах, и численно равно интенсивности излучения абсолютно черного тела при той же длине волны и температуре, т. е. является функцией только длины волны и температуры [c.466]

Установка для определения коэффициента излучения твердых тел (рис. 32-10) состоит из трех основных частей модели абсолютно черного тела / с круглым отверстием, чувствительного термостолбика 3 и нагревательного элемента для исследуемого материала. [c.531]

Теория Лорентца, несмотря на определенные успехи, встретила серьезные трудности. В частности, она не могла объяснить распределения энергии по частотам при тепловом излучении абсолютно черного тела. Эти недостатки теории не были устранены и попытками других ученых (Вин, Рэлей, Джинс). Смелая гипотеза, выдвинутая в 1900 г. Планком, решила проблему спектрального распределения энергии теплового излучения. [c.8]

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]

Отсюда ясно, что для тел, характер излучения которых сильно отличается от излучения черного тела (например, для тела с ясно выраженными областями селективного излучения), понятие цветовой температуры не имеет смысла, ибо цвет таких тел можно только очень грубо воспроизвести при помощи черного тела. В тех случаях, когда определение цветовой температуры возможно (так называемые серые тела , например, уголь, окислы, некоторые металлы), для ее отыскания необходимо произвести исследование распределения энергии в спектре при помощи соответствующих спектральных приборов. Рис. 37.2 воспроизводит результаты такого исследования для Солнца одновременно на нем нанесены кривые распределения для черного тела при температурах 6000 и 6500 К. Рис. 37.2 показывает, что отождествление Солнца с черным телом [c.703]

Формула Планка заключает в себе два закона излучения абсолютно черного тела — законы Стефана — Больцмана и Вина. При этом из формулы Планка получаются как внешняя форма этих законов, так и входящие в них постоянные а и Ь, которые выражаются через универсальные постоянные Н, к и с. Пользуясь экспериментально определенными значениями о и Ь, можно вычислить значения 1г и к. Именно таким путем было получено первое численное значение постоянной Планка. Впоследствии был предложен ряд способов определения /г, основанных на различных физических явлениях. Все они приводят к одним и тем же значениям. [c.146]

Температура черного тела, испустившего излучение определенной частоты,, и называется температурой его излучения. [c.145]

Рассмотрим далее закон Стефана — Больцмана, который определяет связь поверхностной плотности потока собственного излучения абсолютно черного тела Е (, с температурой. Из определения плотности потока монохроматического излучения следует, что [c.253]

Излучение нечерных тел и закон Ламберта. Закон Ламберта строго справедлив во всем полупространстве только для абсолютно черного тела. Излучение нечерных тел подчиняется закону Ламберта при определенных значениях угла ср. На рис. 1-8 представлены характерные графики изменения величин степени черноты диэлектр от угла излучения е(ф). заны значения е(гр) для [c.25]

Успешность этого метода обусловлена природой излучения инфракрасных ламп и характером его поглощения сосудом и водой. Инфракрасные лампы мощностью 250 б г рассчитаны на напряжение 115 в. При этих условиях вольфрамовая нить раскаляется до 2500° К. Так как, согласно паспорту, характер излучения лампы близок к излучению черного тела, для определения длины волны, соответствующей максимуму выделяемой энергии, можно воспользоваться законом смещения Вина. Таким образом, при 2500° К длина Хмакс оказалась равной 1,16 мкм. Распределение, соответствующее этой температуре, показывает, что около 3% излучаемой энергии приходится на интервал от 0.4 до 0,7 мкм (область видимого света). Поскольку вольфрамовая нить заключена в пирексовую оболочку, часть излучения поглощается самой оболочкой. Пирекс почти совершенно прозрачен для излучения в интервале от 0,3 до 3 мкм, но для излучения с длиной волны больше 3 мкм пирекс толщиной [c.240]

В настоящее время для точных световых измерений используются два рода источников абсолютно черное тело, излучение которого в определенных условиях является основным световым эталоном, и вольфрамовые лампы накаливания, разные типы которых при тщательном изготовлении и внимательной эксплуатации обеспечивают высокую степень постоянства и воспроизводимости излучаемой ими мощ1Юсти. Оба рода источников принадлежат к категории тепловых излучателей, светящихся вследствие своей высокой температуры. Поэтому прежде, чем излагать особенности этих источников и способы их применения, рассмотрим основные законы температурного излучения, которые существенны не только в этих, но и во многих других случаях. [c.116]

При применении шкалы излучения одна из главных трудностей заключается в том, чтобы установить и проверить, соответствуют ли экспериментальные условия тем, при которых осуществляется абсолютно черное тело. Для определения оптическим пирометром точки золота и точки палладия (1555° С), являющейся другой ценной точкой шкалы, применяются два метода. Один из них—метод проволоки, который заключается в том, что короткая проволочка из золота помещается внутри полости нерного тела и служит спаем термопары. Для контролирования скорости нагревания печи и поддержания ее температуры постоянной при температуре плавления служит вторая термопара. Достижение температуры плавления проволоки определяется по установлению постоянного значения т. э. д. с. и последующему разрыву цепи. Этот метод, однако, является менее точным по сравнению с другим методом, в котором модель черного тела погружается в небольшое количество золота. [c.47]

Х 10- eI K см grad . (8) Абсолютно черное тело по сравнению с другими телами представляет собой излучатель с максимальной возможностью И. для всякой длины волны при данной Т°. По характеру распределения излучаемой энергии в различных частях спектра остальные тела природы м. б. разделены на два класса тела с серым И. и тела с И. избирательным, или селективным. И. идеально серого тела в смысле относительного распределения энергии в спектре не отличается от И. черного тела, уступая последнему в интенсивности. Поэтому все законы абсолютно черного тела применимы по отношению к И. серых тел излучение идеально серого тела можно получить из ф-лы Планка, умножая. значение Ец т на величину йд у для серого тела, к-рая будет постоянной при всякой длине волны А и всегда меньше единицы. Избирательное И. имеет распределение энергии в спектре, отличающееся от такового у абсолютно черного тела. Для определения И. селективного тела также можно воспользоваться законом Кирхгофа величина у в этом случае не будет постоянной для всякой длины волны, а будет нек-рой ф-ией как длины волны, так и темп-ры. Тело с избирательным лучеиспусканием может иметь относительный максимум И. в лю- [c.497]

Из курса физики известно, что с п е к-тра.пьная плотность потока излучения абсолютно черного тела /щ =d o/dX (в дальнейшем все характеристики абсолютно черного тела будем записывать с индексом нуль ), характеризующая интенсивность излучения на данной длине волны Xi, имеет максимум при определенной длине волны Величина К (мкм) связана с абсолютной температурой Т тела законом Вина [c.91]

Рис. 7.15. Конструкция полости черного тела, предназначенная для измерения суммарного излучения при 273,16 К, при определении постоянной Стефана—Больцмана и термодинамической температуры. 1 — подвесы из нержавеющей стали при 77 и при 4,2 К 2 — апертура при 4,2 К 3 — затвор при 4,2 К 4 — плавающие экраны 5—наружный кожух 6 — регулируемый экран 7 — о+качное отверстие 8—ионный манометр 9 — черное тело, 273,16 <Т<504 К /О—платиновый термометр сопротивления 11 — радиационные экраны 12 — нагреватель.

Хотя полость черного тела является идеальным тепловым излучателем, для воспроизведения и передачи МПТШ-68 она не всегда удобна. Для части МПТШ-68, определяемой реперными точками и термометром сопротивления, именно он служит для поддержания и передачи шкалы, а не печь, масляная ванна или криостат. Различие между двумя частями шкалы принципиально. В нижней части МПТШ-68 величина Тее определяется через характеристики термометра, т. е. через W(Tei) и Е Тв8)-При более высоких температурах Т а определяется свойствами излучателя в виде черного тела, а не прибором, применяемым в качестве термометра. Согласование с определением шкалы значительно лучше, если она поддерживается воспроизводимым излучателем, а не прибором, который измеряет излучение. Действительно, воспроизведение и передача шкалы с помощью при- [c.349]

При исследовании лучистых потоков большое значение имеет распределение лучистой эпергии, испускаемой абсолютно черным телом по отдельным длинам волн спектра. Каждой длине волны лучей при определенной температуре соответствует определенная интенсивность излучения / х. Интенсивность излучения, или сиек-ральная (монохроматическая) интенсивность, представляет собой плотность лучистого потока тела для длин волн от Я до Я -h dX, отнесенная к рассматриваемому интервалу длин волн dX [c.460]

Очевидно, если не выполнены эти два условия, что наблюдается в практике определения а, то Е Т)Фа Т). Как следует из теоретических и экспериментальных исследований [11], для чистых металлов существует следующее определенное соотношение между Т) и а Т) поглощательная способность металлической поверхности при температуре Т для излучения черного тела с температурой Го равняется степени черноты той же поверхности при температуре 7 = ]/ГоГ1, т. е. [c.22]

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]

Эквивалентная яркость — яркость поля сравнения, имеющего относительный снектральньп состав излучения черного тела при температуре 2042 К, которое в определенных условиях визуального фото-метрировапия, учитываюп1его состояние адаптации глаза к дневным, ночным или промежуточных яркостям, находится в фотометрическом равновесии с измеряемым полем. [c.184]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...