Физические законы излучения

ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ [c.247]

Физические законы излучения [c.304]

Фотометрическая установка 45 Физико-технические характеристики термоэлектродов 246 Физические законы излучения ЗС4 [c.494]

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]

Об одном улучшении закона излучения Вина . Так очень скромно озаглавил Макс Планк свой доклад, сделанный в октябре 1900 г. в Немецком физическом обществе. Речь шла о частной формуле Вина. Планк предложил вместо этой формулы использовать следующую формулу [c.42]

Сомнения. Планк понимал, что идея квантования энергии осцилляторов и существования квантов энергии, испускаемых излучающими осцилляторами, выходит за рамки классической физики. Он писал ...Или квант действия был фиктивной величиной — тогда весь вывод закона излучения был принципиально иллюзорным и представлял просто лишенную содержания игру в формулы, или же при выводе этого закона в основу была положена правильная физическая мысль — тогда квант действия должен был играть в физике фундаментальную роль, тогда появление его возвещало нечто совершенно новое, дотоле неслыханное, [c.45]

ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ [c.5]

Закон излучения Планка., Закон излучения Планка с помощью трех физических постоянных h, k и Со устанавливает универсальное распределение по частотам v спектральной интенсивности излучения абсолютно черного тела при различных температурах [c.5]

Физические основы излучения были разработаны в конце XIX и начале XX вв. Важнейшим этапом в развитии этих работ было изучение законов черного излучения. Последнее является как бы эталоном при изучении и анализе явлений излучения. [c.7]

Для осуществления термодинамической шкалы от 4° К до точки затвердевания золота в принципе также может быть использован не только газовый термометр. Кроме законов идеальных газов, законов излучения и закона Кюри имеется еще ряд.физических законов, позволяющих установить зависимость между термодинамической температурой и некоторыми физическими величинами, которые могут быть использованы в качестве термометрических параметров. Такими термометрическими параметрами могут быть, например, скорость распространения звука в идеальном газе, интенсивность электрических флуктуаций и некоторые др. В последнее время термометры, основанные на измерении этих величин, изучаются в СССР и во многих других странах и, по-видимому, найдут практическое применение при осуществлении термодинамической температурной шкалы, по крайней мере в некоторых температурных областях. Однако в настоящее время газовый термометр является незаменимым инструментом в практической термометрии, и установление термодинамической температурной шкалы во всей температурной области, где газовый термометр может быть применен, производится посредством газового термометра. [c.36]

Планк в своей речи, произнесенной в Стокгольме в 1920 г. (в связи с получением им Нобелевской премии), останавливаясь на значении введенного им в науку понятия кванта действия , говорил ...или квант действия был фиктивной величиной — тогда весь вывод закона излучения был принципиально иллюзорным и представлял собой просто лишенную содержания игру в формулы, или при выводе этого закона в основу была положена правильная физическая мысль — тогда квант действия должен был играть в физике фундаментальную роль, тогда появление его возвещало нечто совершенно новое, даже неслыханное, что, казалось, требовало преобразования самих основ нашего физического мышления, покоившегося, со времени образования анализа бесконечно малых Ньютоном и Лейбницем, на представления о непрерывности всех причинных связей. Опыт решил в пользу второго предположения. [c.607]

Постановка задачи и вывод уравнения. Рассмотрим (см рисунок) плоский слой однородного материала толщиной /г, ограниченный двумя абсолютно черными бесконечными плоскостями, температуры которых То и Тк То > Тн- Пусть С есть полный поток энергии, падающий на левую границу. Здесь же поместим начало координат. Материал слоя характеризуется следующими физическими константами К— коэффициентом теплопроводности п — показателем преломления (предполагается не зависящим от длины волны и температуры) — спектральным показателем поглощения (предполагается не зависящим от температуры). Постулируя, как обычно, наличие в среде локального термодинамического равновесия, так что становится возможным применение законов излучения Планка и Кирхгофа, получаем следующее выражение для спектральной плотности излучения [18] [c.304]

Согласно основным физическим законам интенсивность ИК-излучения пропорциональна четвертой степени температуры тела, используемого, как излучатель, а максимум распределения энергии по спектру при увеличении температуры тела-излучателя смещается в сторону коротких волн. [c.9]

Законы излучения черного тела хорошо изучены, поэтому его лучеиспускательная способность может служить как бы эталоном для сравнения с лучеиспускательной способностью различных физических тел, имеющих при одинаковой температуре меньшую, чем черное тело, интенсивность излучения. Физические тела обладают способностью отражать часть падающих на них лучей и, следовательно, всегда имеют коэффициент поглощения меньше единицы. [c.190]

Закон Стефана — Больцмана позволяет определить плотность собственного излучения Ei, которое возникает в поверхностном слое тела и полностью определяется его температурой и физическими свойствами. Если тело участвует в лучистом теплообмене с другими телами, то на рассматриваемое тело падает извне лучистая энергия в количества цад- Часть падающей лучистой энергии в количестве телом поглощается и превращается в его внутреннюю энергию. Остальная часть лучистой энергии в количестве отражается от тела. Сумма собственного и отраженного излучений, испускаемых поверхностью данного тела, называется эффективным (фактическим) излучением [c.467]

Установленная формальная аналогия, разумеется, не случайна. Как при голографировании, так и при отображении в линзовой либо зеркальной оптической системе речь идет о преобразовании одной сферической волны (предмета) в другую, также сферическую волну (изображения). Формальный вид закона такого преобразования (линейное преобразование кривизны волновых фронтов) предопределен самой постановкой задачи и никак не связан с конкретным способом его реализации. Любой способ, голографический или линзовый, может только изменить кривизну исходного волнового фронта в определенное число раз и добавить к ней новое слагаемое ), но не более того. Анализ физического явления, призванного осуществить эту процедуру, конкретизирует физический смысл соответствующего множителя и слагаемого и их зависимость от характеристик явления и конструктивных особенностей системы. Последнее оказывается очень существенным при сравнительном рассмотрении разных способов. Как уже упоминалось, применение разных длин волн на первом и втором этапе предоставляет голографии неизмеримо более широкие возможности, чем аналогичный фактор в линзовых и зеркальных системах (различие показателей преломления в пространстве изображений и предметов, иммерсионные объективы микроскопов, см. 97), ибо можно использовать излучение с очень сильно различающимися длинами волн, например, рентгеновское и видимое (когда будет создан рентгеновский лазер). [c.253]

Эффекты, сходные с излучением Вавилова — Черенкова, хорошо известны в области волновых явлений. Если, например, судно движется по поверхности спокойной воды (озера) со скоростью, превышающей скорость распространения волн на поверхности воды, то возникающие под носом судна волны, отставая от него, образуют плоский конус волн, угол раскрытия которого зависит от соотношения скорости судна и скорости поверхностных волн. При движении снаряда или самолета со сверхзвуковой скоростью возникает звуковое излучение ( вой ), законы распространения которого также связаны с образованием так называемого конуса Маха . Явления эти осложняются нелинейностью аэродинамических уравнений. В 1904 г. Зоммерфельд рассчитал электродинамическое (оптическое) излучение подобного рода, которое должно возникать при движении заряда со скоростью, превышающей скорость света. Однако через несколько месяцев после появления работы Зоммерфельда создание теории относительности сделало бессмысленным рассмотрение движения заряда со скоростью, превышающей скорость света в пустоте, и расчеты Зоммерфельда казались лишенными интереса. Физическая возможность появления свечения Вавилова — Черенкова связана с движением электрона со скоростью, превышающей фазовую скорость световой волны в среде, что не стоит ни в каком противоречии с теорией относительности. [c.764]

На основании общих термодинамических представлений Кирхгоф показал (1895), что е = а независимо от температуры тела, причем зто равенство справедливо для каждой длины волны в отдельности. Это означает, что коэффициент излучения черного тела равен единице (е = 1), т. е. черное тело является наиболее эффективным излучателем тепловой радиации. Соотношение (11.1) при е= I для черного тела было теоретически получено Больцманом (1884) н поэтому называется законом Стефана-Больцмана, а ст - постоянной Стефана-Больцмана. Закон Стефана-Больцмана показывает, что мощность излучения поверхности черного тела зависит только от температуры и не зависит от физических свойств поверхности. [c.69]

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]

В соответствии с законом Кирхгофа для всех тел, независимо от их физических свойств, отношение плотности потока собственного излучения к его поглощательной способности при одинаковых температурах и длине волны излучения является величиной постоянной и равной плотности потока излучения абсолютно черного тела. Из уравнений (46) и (52) коэффициент теплового излучения топки [c.180]

Таким образом, для определения поглощательной способности и степени черноты среды необходимо располагать данными по спектрам поглощения и излучения, а также по коэффициентам поглощения для отдельных длин волн. Коэффициент поглощения среды в общем случае зависит от физической природы среды, длины волны, температуры и давления (для газов). Вследствие этого коэффициенты поглощения оказываются различными не только для отдельных полос спектра, но и существенно изменяются в пределах одной и той же полосы. В. А. Фабрикант применил закон Бугера к средам, усиливающим излучение. Эти среды применяются в лазерах. [c.422]

Допустим, одпако, что все трудности первого этапа преодолены и вклад каждой машины в акустическое поле помещения известен. Далее следует выяснить, по какой причине конкретная машина дает наибольший вклад в шумы и вибрации помещения в данном частотном диапазоне. Здесь возможны три случая либо внутри машины имеется сильный источник звука, либо по пути распространения от источника в точку наблюдения акустический сигнал слабо затухает или даже возрастает вследствие хорошей звуковой прозрачности прилегающих конструкций, либо то и другое вместе. На этом этапе нужно исследовать распространение вибраций по конструкциям, их излучение в воздух и выявлять источники звука внутри машины. Эти проблемы неизмеримо шире и сложнее, чем задача разделения источников. Первая из них требует знания законов распространения упругих волн по инженерным конструкциям и их излучения. При решении второй проблемы нуя<ио изучить физическую природу звукообразования внутри машины, составить акустическую модель машины как генератора звука и затем решить задачу разделения внутренних источников. [c.8]

Физической причиной испускания веществом электромагнитного излучения является электрическая природа строения атомов, в состав которых входят положительно и отрицательно заряженные частицы. Различные виды движения этих заряженных частиц относительно друг друга в соответствии с законами электродинамики приводят к испусканию электромагнитных волн. При этом кинетическая энергия движущихся частиц превращается в энергию излучения. [c.8]

С этой целью в первой части настоящей книги изложены физические основы теплового излучения. Рассмотрены природа электромагнитной энергии, процессы испускания и взаимодействия излучения и вещества. Дано понятие ноля излучения и основных характеризующих его величин, необходимых при рассмотрении процессов радиационного теплообмена. Затем изложены законы термодинамически равновесного излучения, позволяющие связать процессы теплового излучения с температурой и радиационными параметрами вещества. [c.9]

Введение. Проведенный в предыдущем параграфе анализ показывает, что весь набор физических постоянных в целом и совокупность физические законов имеют фундаментальное значение для формирования свойств Вселенной и ее структуры. Принципиальное значение имеет переход от анализа роли отдельных постоянных в соответствующих физических теориях к вселенскому аспекту всей проблемы констант, что требует радикального изменения характера ее исследования в дальнейщем. Теперь уже решение проблемы постоянных неотделимо от исследования вопросов происхождения и эволюции Вселенной. Напомним, что остались невыясненными от1Юсящиеся к этой проблеме вопросы — бари-онная асимметрия Вселенной, изотропность реликтового излучения. Они относятся к интерпретации фундаментальных свойств материи и поэтому вряд ли могут решаться изолированно от проблемы постоянных. Общее решение скорее всего может быть найдено в рамках генеральной задачи науки—построения единой физической картины мира, В этом направлении учеными всего мира уже было предпринято немало усилий. [c.210]

В книге излагаются физические основы законов излучения, поглощения и пропускания для твердых и газообразных тел. На этой базе рассматриваются инженерные методы и приемы решения задач лучистого теплообмена в системах твердых тел. разделенных луче-прозрачной и поглощающей (излучающей) средами. Приводятся решения прикладных задач лучистого теплообмена, формулируемые применительно к рабочим, топочным и радиационным камерам различных огнетехпических установок. Решения иллюстрируются физическими и принципиальными геометрическими схемами, описаниями особенностей теплообмена, практическими выводами из его анализа, числовыми примерами. [c.2]

Углубленное понимание физических основ законов излучения (поглощения), умение пользоваться ими при решении прикладных задач лучистого теплообмена позволяет осуществлять более надежное проектное прогнозирование и определение основных путей дальнейшей интенсификации работы огнетехнических установок. [c.3]

Фундаментальная константа Н — постоянная Планка, играющая выдающуюся роль в современной физике, — может быть определена экспериментально не только с помощью законов излучения черного тела, но и другими, более прямыми и точными методами. Некоторые из них рассмотрены ниже. Значения Й, полученные на основе разных физических явлений (тепловое излучение, фотоэффект, коротковолновая граница сплошного рентггеновского спектра, эффект Джозефсона в сверхпроводимости и др.), хорошо согласуются друг с другом. [c.432]

С тех пор как был опубликован (в октябре прошлого года) проект Международной температурной шкалы 1948 г., возникли сомнения относительно обоснованности значения 1,438, принятого для константы a в законе излучения. Выбор предложенного значения основан главным образом на результатах тш,ательного критического анализа физических констант, проведенного проф. Р. Т. Берджем, однако наше доверие к этому значению еще более возросло после работы Ван-Дюсена и Даля, которые нашли для среднее значение 1,4382, правда, с интервалом неопределенности от 1,4364 до 1,4396. [c.84]

Сравнение экспериментальных и расчетных спектров поглощения демонстрирует необходимость учета образования хвостов зон и зависимости матричного элемента от энергии в теоретической модели, описывающей оптические спектры. Представленная в этой главе теоретическая модель позволяет рассчитать коэффициент усиления как функцию тока накачкн и температуры. Этн вычисления дают представление о поведении усиления в прямозоиных полупроводниках. Удивительно, насколько хо-. рошо такой сложный предмет, как вынужденное излучение в полупроводниках, может быть описан выражениями, выведенными из основных физических законов. Численные оценки по этим выражениям сделаны без привлечения свободных параметров. [c.214]

Дальнейшее продвижение по шкале в сторону еще более коротких электромагнитных волн представляется ненужным в рамках нашего курса. Но если даже ограничить шкалу электромагнитных волн, с одной стороны, УКВ, а с другой — рентгеновским излучением, то нужно считаться с тем, что у читателя неизбежно возникает вопрос, можно ли в рамках единой теории как-то связать эти разнородные процессы. Из дальнейшего мы увидим, сколь законны такие опасения, но следует еше раз указать, что классическая электромагнитная теория света — это феноменологическая теория, описываюгцая распространение электромагнитных волн в различных средах без детального анализа микропроцессов, что, конечно, ограничивает объем получаемой информации, но вместе с тем облегчает применение теории к описанию распространения радиации самых различных типов. Для получения необходимых сведений в некоторых случаях придется дополнять теорию соображениями о движении электронов в поле световой волны, обрыве их колебаний и другими предположениями электронной теории, конкретизирующими физическую картину рассматриваемых явлений, как это впервые сделал Лоренц в начале XX в. [c.14]

Нетрудно убедиться в том, что формула Планка заключает в себе упоминавшиеся выше законы черного излучения, и именно закон Стефана—Больцмана и закон Вина. При этом из формулы Планка не только получается внешняя форма этих законов, но и входящие в них постоянные а Ь могут быть вычислены из универсальных постоянных А, к, с (см. упражнения 230 и 232). Обратно, пользуясь экспериментально найденными значениями о и А, можно вычислить значения hak. Именно таким путем и было получено первое численное значение постоянной Планка. Впоследствии был указан целый ряд путей определения А, покоящихся на совершенно иных физических явлениях (ср. гл. XXXII). Все они приводят к одинаковым значениям. [c.700]

Установление сериальных закономерностей, связь между сериями (принцип Ритца), универсальность постоянной Ридберга — всё свидетельствовало о глубоком физическом смысле открытых законов. Тем не менее, попытки установить на основании этих законов внутренний атомный механизм, обусловливающий найденные закономерности, потерпели решительную неудачу. Было ясно, что каждая серия полностью вызвана одним и тем же механизмом. Между тем трудно представить себе возможность излучения целого ряда частот таким простым атомом, как, например, атом водорода. Известны, конечно, типы механических излучателей, дающих ряд колебаний, например струна. Однако спектр такого излучателя состоит из основной частоты и ее обертонов, представляющих целые кратные от основной, даже отдаленно не напоминая закономерностей, наблюдаемых в спектральных [c.717]

Так что же физически представляет собой процесс видения Для ответа иа этот вопрос рассмотрим п )Остейший случай —синусоидальную (монохроматическую) волну, распространяющуюся в одном направлении. Тогда в любой момент времени / картина волны будет иметь вид синусоиды с соответствующими данной волне параметрами г (частота излучения) и Т (период колебаний). Если же возьмем какую-либо фиксированную точку на пути распространения волны и рассмотрим изменение амплитуды волны в этой точке со временем, то увидим, что эта амплитуда изменяется также по синусоида 1ьному закону, с тем же периодом колебаний Т. Для того чтобы описать волновой процесс одновременно во времени и пространстве, достаточно представить себе, что синусоидальная волна движется пара.,злельно самой себе вдоль какой-либо оси. При этом достаточно рассматривать движение такой точки на кривой, которая будет характеризоваться двумя параметрами амп- [c.8]

Приведенного материала вполне достаточно, чтобы дать негативную оценку попыткам сведения постоянной Больцмана к всего лишь переводному коэффициенту от эпергетических единиц к тепловым. Да и физически это совершенно неверно. Соотношения (48) и (53) справедливы лишь при условии, что тело находится в тепловом равновесии. Если же состояние коллектива неравновесно (пучок частиц из ускорителя), то в этом случае средняя энергия частиц уже не может измеряться темпер11.турой. Возможные определения температуры отнюдь не исчерпываются этими соотношениями. Например, полость, заполненная излучением, имеет объемную плотность энергии Q, пропорциональную 7 Q = o-T. Здесь а — постоянная Стефана— Больцмана, она определяется через другие фундаментальные константы. Определение температуры по этому закону является значительно более общим. Определения же (48) и (53) справедливы лишь для вещества, для тел, состоящих из молекул и атомов. Другие возможные определения температуры будут даны ниже. [c.78]

Первую теоретическую попытку оп[)еделеиия вида функции Кирхгофа предпринял русский физик В.А. Михельсон в 1887 г. Для этого ему пришлось прибегнуть к определенным предположениям относительно механизма возннкновения излучения. Михельсон считал, что излучение обязано своим происхождением колебаниям атомов излучающего тела, которые распределены по скоростям в соответствии с законом Максвелла — Больцмана (49). Статистические идеи впервые применяются к теоретическому анализу совершенно иного физического явления. Хотя Ми-хельсону удалось получить зависимость е(А,7), качественно совпадающую с экспериментальными данными, не все предположения его работ1>1 были достаточно обоснованы. [c.152]

Значение h Планк вычислил из вида функции в (Я, Т) (рис. 41). С помощью постоянной А он нашел значения и таких важнейших физических состояаиыА, как постояныаи Больцмана к, постоянная Авогадро Nji и заряд электрона е. Из формулы излучения Планка (108), как следствие, вытекали законы Стефана— Больц-мана и Рэлея—Джинса. Успех превзошел все ожидания, но вместе с ним начался заключительный и самый драматический для творца новой постоянной период осмысления полученных результатов и исходных предпосылок, взятых за основу. [c.156]

Выражение (79) отражает характер зависимости коэффициента ослабления амплитуды гармонических составляющих контролируемого распределения i (х, у, г) от основных конструктивных, физических и расчетных параметров системы размеров апертуры детекторов и фокусного пятна источника излучения, геометрического увеличения рентгенооптики, постоянной времени детектора и всего измерительного канала, скорости движения луча в процессе сканирования, интервала накопления и интервала дискретизации при измерении, вида ПФ предварительного интерполяционного фильтра измерительных данных, интервала расчетной дискретизации проекций при свертке и обратном проецировании, вида ядра свертки, закона интерполяции при обратном проецировании, интервала дискретизации матрицы, на которой восстанавливается выходное распределение, вида функции рассеяния дисплея и от направления расположения воспроизводимой гармонической структуры в пространстве х, у, г). [c.426]

Поскольку закон Планка получен для абсолютно черного тела, то по отношению к нечерным телам он выражает максимально возможную плотность потока излучения. Для нечерных тел спектральный состав излучения, кроме длины волны, зависит от физических свойств и определяется экспериментально. [c.371]

Однако на этой картине оставалось несколько темных пятен. Лорд Кельвин в 1900 г. сказал, что на горизонте физики собираются две угрожающие темные тучи. Одной из них являлись трудности, возникшие после знаменитого опыта Майкельсона и Морлея, результаты которого казались несовместимыми с существовавшими тогда представлениями. Второй тучей был крах методов статистической механики в области теории излучения черного тела теорема равномерного распределения энергии — неизбежное следствие статистической механики — действительно приводила к определенному распределению энергии между различными частотами в излучении, находящемся в равновесии. Однако закон этого распределения (закон Рэлея—Джинса) находится в грубом противоречии с опытом и является почти абсурдным, так как из него вытекает бесконечное значение полной плотности энергии, что, очевидно, не имеет никакого физического смысла. [c.642]

На этом научные достижения 1913 г. не исчерпались. В этом году Нильс Бор создал атомную модель. Отмеченную выше трудность объяснения непрерывного испускания энергии при движении электронов вокруг ядра согласно классической электродинамике Бор преодолел, отказавшись от ее законов в области внутриатомных явлений. Он привлек для объяснения теорию квантов Планка, допустив, что пока электрон движется по некоторым дозволенным орбитам, он никакой энергии не излучает и не поглощает, излучение же или поглощение ее происходит целыми порциями (квантованно) при перескоке электрона на более близкую к ядру орбиту (излучение) или на более отдаленную от нее (поглощение). Таким образом, теоретический синтез охватил теперь не только великие физические открытия конца Х1Хв. в их слиянии с периодическим законом Менделеева, но и теорию квантов Планка, новую электродинамику (в качестве учения о движении электронов внутри атома) и данные спектроскопии. [c.453]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...