Тепловая длина волны

Тепловая длина волны 199, 220 Теплоемкость 33 Теплообмен 23 Теплота 23 [c.310]

Всякое нагретое светящееся тело излучает различные лучи, главным образом невидимые инфракрасные — тепловые (длина волны больше 0,75, и) и в значительно меньшей степени видимые световые (длина волны 0,4—0,75, и). [c.302]

Эта величина называется тепловой длиной волны, так как по порядку величины она равна длине волны де Бройля частицы, имеющей массу т и энергию кТ. Обозначая через г , получаем [c.219]

Тепловая длина волны гораздо меньше среднего расстояния между частицами. [c.240]

Тепловая длина волны гораздо меньше среднего расстояния между частицами, (10.78) Тепловая длина волны гораздо меньше некоторой длины, характеризующей потенциал взаимодействия. (10.79) [c.243]

При А,з/г < 1 среднее расстояние между частицами г / гораздо больше тепловой длины волны X. Можно ожидать, что в этих условиях квантовые эффекты пренебрежимо малы. Из (11.1) и (11.3) получаем [c.250]

Как видно из (12.49), есть температура, при которой тепловая длина волны имеет тот же порядок величины, как и среднее расстояние между частицами. Для данной температуры Г уравнение (12.48) определяет критический объем [c.289]

Согласно квантовой механике, частица не люжет быть локализована в области с размерами порядка ее длины волны де Бройля, которая в данном случае может быть заменена тепловой длиной волны. Следовательно, в нашем случае частица. размазана по области, значительно превышающей радиус действия потенциала взаимодействия. Вероятность найти некоторую частицу в пределах действия потенциала другой частицы мала. Поэтому [c.300]

Предположение Лондона кажется вполне правдоподобным при температурах ниже 10 2О°к, когда тепловая длина волны оказывается одного порядка величины с размерами сосуда, в котором заключена жидкость. Волновая функция в этом случае должна учитывать сильные корреляции на макроскопических расстояниях, так что система должна реагировать на изменение внешних граничных условий как единое целое . Однако столь низкие температуры находятся за пределами современных экспериментальных возможностей. Эксперименты, проведенные при ГК, не подтверждают предположения Лондона. [c.451]

Тепловое излучение как процесс распространения электромагнитных волн характеризуется длиной волны X и частотой колебаний v = /X, где с — скорость света (в вакууме с = 3-10 м/с). [c.90]

Тепловой поток, излучаемый на всех длинах волн с единицы поверхности тела по всем направлениям, называется поверхностной плотностью потока интегрального излучения , Вт/м . Она определяется природой данного тела и его температурой. Это собственное излучение тела. [c.90]

При достаточно высоких частотах акустическая длина волны становится настолько малой, что начинает приближаться к длине свободного пробега молекул газа. В этом случае основное уравнение для с (3.36) и уравнения для ак-г и ао перестают выполняться, так как все они получены в предположении, что газ представляет собой непрерывную среду. Согласно кинетической теории, тепловая скорость молекул в газе имеет тот же порядок, что и скорость звука. Таким образом, если длина звуковой волны по порядку величины приближается к средней длине свободного пробега, то звуковая частота должна приближаться к частоте соударений между молекулами. Это очень высокая частота порядка 10 Гц, так как средняя длина свободного пробега при комнатной температуре составляет величину порядка 100 нм. В акустической термометрии столь высокие частоты никогда не применяются, самая высокая частота, на [c.105]

В термометрии излучения в отличие от термометрии, основанной на применении термопары или термометра сопротивления, можно использовать уравнения в явном виде, которые связывают термодинамическую температуру с измеряемой величиной (в данном случае со спектральной яркостью). Это возможно потому, что тепловое излучение, существующее внутри замкнутой полости (излучение черного тела), зависит только от температуры стенок полости и совсем не зависит от ее формы или устройства при условии, что размеры полости намного больше, чем рассматриваемые длины волн. Излучение, выходящее из маленького отверстия в стенке полости, отличается от излучения черного тела лишь в меру того, насколько сильно отверстие нарушает состояние равновесия в полости. В тщательно продуманной конструкции это отличие может быть сделано пренебрежимо малым, так что равновесное излучение черного тела становится доступным для измерений. Таким образом, методы термометрии излучения позволяют в принципе измерить термодинамическую температуру с очень высокой точностью, что будет кратко рассмотрено в разд. 7.7. [c.309]

Проблема детектора теплового излучения неотделима от вопроса об излучательных свойствах источника излучения. Спектральные характеристики излучения черного тела, как будет показано, описываются законом Планка. Проинтегрированный по всем длинам волн закон Планка приводит к закону Стефана — Больцмана, который описывает температурную зависимость полного излучения, испущенного черным телом. Если бы не было необходимости учитывать излучательные свойства материалов, оптический термометр был бы очень простым. К сожалению, реальные материалы не ведут себя как черное тело, и в законы Планка и Стефана — Больцмана приходится вводить поправочные факторы, называемые коэффициентами излучения. Коэффициент излучения зависит от температуры и от длины волны и является функцией электронной структуры материала, а также макроскопической формы его поверхности. [c.311]

Перенос тепла излучением и оптическая термометрия тесно связаны, поскольку в обоих случаях необходимо иметь соотношение между термодинамической температурой и количеством и качеством тепловой энергии, излученной поверхностью. В конце 19 в. на основе только классической термодинамики и электромагнитной теории были получены два важных результата. Первый — закон Стефана (1879 г.), согласно которому плотность энергии внутри полости пропорциональна четвертой степени температуры стенок полости. Второй —закон смещения Вина (1893 г.), который устанавливал, что, когда температура черного тела увеличивается, длина волны максимума излучения Хт уменьшается, так что произведение ХтТ сохраняется постоянным. Доказательство закона Стефана основано на трактовке теплового излучения как рабочей жидкости в тепловой машине, имеющей в качестве поршня подвижное зеркало, и использовании электромагнитной теории Максвелла, чтобы показать, что действующее на поверхность давление изотропного излучения пропорционально плотности энергии. Закон Вина вытекает из рассмотрения эффекта Доплера, возникающего при движении зеркала. В обоих законах появляется постоянный коэффициент пропорциональности, относительно которого классическая термодинамика не могла дать информации. [c.312]

Полость сделана большой, чтобы при визировании нижней части цилиндра и обращенного конуса ее излучательная способность для теплового излучения при 273 К превышала 0,9999. Область длин волн, на которую приходится основная часть излучения при этой температуре, простирается от 2 до 200 мкм. На излучение за пределами этой области приходится лишь 0,1 % от полной энергии излучения. Температура полости измерялась восемью прецизионными платиновыми термометрами сопротивления, прикрепленными к различным частям полости. Однородность температуры в цилиндрической и конической частях была лучше, чем 1 мК. Внутренняя поверхность полости покрыта черной краской ЗМ-С-401, оптические свойства которой известны до длины волны 300 мкм. Вплоть до длины волны 30 мкм коэффициент отражения краски меньше 0,06. Таким образом, излучательная способность полости с достаточной степенью точности определяется только членом с р в уравнении (7.56) для углов падения больше 80° при всех длинах волн чернение приводит к преимущественно зеркальному отражению. [c.347]

Оптическая термометрия занимает важное место в стекольной промышленности, где температуру стекла нужно измерять в различных условиях в тонких твердых или жидких слоях, в толстых заготовках или в больших расплавленных объемах. Передача тепла излучением через стекло является чрезвычайно сложным процессом [31, 40]. Во многих отношениях имеется сходство с переносом тепла или импульса через газ в промежуточной области между молекулярным и вязким состояниями. Средний свободный пробег молекул газа может быть уподоблен расстоянию, пройденному лучом в стекле до его поглощения, а именно а , где а — коэффициент поглощения. Величина а сильно зависит от длины волны и возрастает от малых значений при длинах волн ниже примерно 2,5 мкм до очень больших значений (>10 см ) для длин волн, превышающих 4 мкм. В промежуточной области между примерно 2,7 и 4 мкм величина а сильно зависит от температуры и меняется между 4 и 6 СМ . Эти большие изменения поглощения происходят именно в той длинноволновой области, на которую приходится основная часть теплового излучения стекла, нагретого до 1000—2000 К. [c.393]

В оптической термометрии стекла используются длины волн либо ниже 3 мкм, либо выше 5 мкм в зависимости от того, какая температура требуется — внутренняя или поверхностная. На рис. 7.45 показано спектральное распределение теплового излучения, испущенного слоем толщиной 6 мм, которое вычис- [c.396]

Лучистая энергия возникает за счет энергии других видов в результате сложных молекулярных и внутриатомных процессов. Природа всех лучей одинакова. Они представляют собой распространяющиеся в пространстве электромагнитные волны. Источником теплового излучения является внутренняя энергия нагретого тела. Количество лучистой энергии в основном зависит от физических свойств и температуры излучающего тела. Электромагнитные волны различаются между собой или длиной волны, или числом колебаний в секунду. Если обозначить длину волны через X, а число колебаний через N, то для лучей всех видов скорость w в абсолютном вакууме буд т равна w к-N = 300 000 км сек. [c.458]

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]

Излучение газообразных тел резко отличается от излучения твердых тел. Одноатомные и двухатомные газы обладают ничтожно малой излучательной и поглощательной способностью. Эти газы считаются прозрачными для тепловых лучей. Газы трехатомные (СО2 и НаО и др.) и многоатомные уже обладают значительной излучательной, а следовательно, и поглощательной способностью. При высокой температуре излучение трехатомных газов, образующихся при сгорании топлив, имеет большое значение для работы теплообменных устройств. Спектры излучения трехатомных газов, в отличие от излучения серых тел, имеют резко выраженный селективный (избирательный) характер. Этн газы поглощают и излучают лучистую энергию только в определенных интервалах длин волн, расположенных в различных частях спектра (рис. 29-6). Для лучей с другими длинами волн эти газы прозрачны. Когда луч встречает [c.472]

Когда речь идет только о теплопередаче, величины М, N, Q при т = О являются определяющими. Суммарный тепловой поток находится интегрированием по всему интервалу длин волн как [c.243]

Измерения теплового запаздывания в ракетных двигателях были проведены Карлсоном [91, 92). Его метод состоял в независимом измерении температуры газа и температуры частиц в одном сечении. В двух узких диапазонах длин волн наблюдалось спектральное излучение. Центральная линия первого диапазона соответствовала одной из В-линий натрия, что позволяло определить суммарное излучение газа и частиц вторая полоса соответствовала интервалу длин волн, на котором атомарный [c.323]

При рентгеновском методе замера напряжений в металлах используется монохроматическое (характеристическое) рентгеновское излучение так называемой /С-серии. Для того чтобы получить такое излучение, необходимо приложить к трубке высокое напряжение, большее некоторой величины, характерной для взятого рабочего металла анода. Например, для исследования стальных конструкций в качестве рабочего металла анода используется кобальт. Если анодное напряжение в трубке не превышает 7710 в, спектр рентгеновского излучения кобальта будет сплошным, охватывающим длины волн от самых коротких, порядка 1,6 А, до длинных волн теплового излучения. При анодном напряжении, превышающем 7710 в, картина резко меняется. Интенсивность сплошного спектра уменьшается, и на его фоне появляются ярко выраженные излучения с определенными. [c.528]

Эти колебания в реальных веществах имеют затухающий характер, в связи с чем наблюдаются затухание тепловых упругих волн и невысокое значение коэффициента теплопроводности. В теории теплопроводности предполагается, что колебания нормального вида квантуются. В дискретной кристаллической решетке связь между ангармоническими колебаниями приводит к взаимодействию фононов между собой. Для описания этого процесса можно воспользоваться понятием длины свободного пробега. По аналогии с кинетической теорией газов теплопроводность твердого тела можно предста- [c.157]

Неидеальный газ есть чрезвычайно разреженная система частиц, взаимодействующих между собой с междучастичным потенциалом конечного радиуса действия, причем это взаимодействие не приводит к образованию двухчастичных связанных состояний. Благодаря разреженности газа взаимодействие частиц можно рассматривать как малое возмущение в идеальном газе. Таким образом, рассмотрение неидеального газа есть следующий шаг в усовершенствовании модели реального физического газа. Мы будем рассматривать неидеальный газ при крайне низких температурах. Для таких систем важную роль играют два параметра с размерностью длины тепловая длина волны Я и среднее расстояние между частицами Эти две характеристические длины могут быть одного порядка величины, но они должны быть значительно больше радиуса действия потенциала взаимодействия частиц или другой характерной длины задачи, за исключением размеров сосуда. [c.300]

Для газа Бозе и газа Ферми, состоящих из бесспиновых частиц, взаимодействующих как твердые сферы, вычислить вторые вириальные коэффициенты с точвостью до двух первых ненсчезающих степеней параметра в/Я, где а — диаметр твердой сферы, а Я — тепловая длина волны. [c.341]

Все виды электромагнитного излучения имеют одинаковую природу, поэтому классификация излучения по длинам волн в зависимости от производимого ими эффекта носит лишь условный характер. При температурах, с какими обычно имеют дело в технике, основное количество энергии излучается при Л = 0,8-н80мкм. Эти лучи принято называть тепловыми (инфракрасны-м и). Больщую длину имеют радиоволны, меньшую — волны видимого (светового, 0,4—0,8 мкм) и ультрафиолетового излучения. [c.90]

Для анализа СО в ОГ применяются в основном методы инфракрасной спектроскопии (ИКС). ИКС базируется на селективном поглощении инфракрасного излучения в области длин волн 4,7 мкм. ИКС-анализаторы обладают высокой селективностью, стабильностью и надежностью показаний. Преимущественное распространение получили бездисперсионные анализаторы, работающие на полихроматическом излучении, в которых применяются оптико-акустические детекторы, заполненные анализируемым газом. Эти приборы отличают простота и надежность конструкции устойчивость к механическим и тепловым нагрузкам, что и определило их преимущественное распространение. При заполнении рабочих полостей другим газом (метаном, сернистым ангидридом, двуокисью углерода, окисью азота) и соответствующей корректировке оптической и измерительной систем ИКС-анализаторы могут быть использованы и для анализа других компонентов отработавщих газов. [c.20]

В тесной связи с этим находится и упоминавшаяся выше проблема вычисления переноса излученного тепла между близко расположенными высокоотражающими поверхностями при очень низких температурах. При этих условиях длины волн, посредством которых передается основная часть тепловой энергии, становятся сравнимыми с расстояниями между поверхностями. Экспериментально было найдено [34], что если средняя длина волны превышает половину расстояния между отдельными поверхностями, го наблюдаемый перенос тепла превышает перенос, вычисленный по закону Стефана — Больцмана. Величина этого аномального переноса была точно предсказана в недавней теоретической работе [17]. Расчет основан на предположении, что поле низкотемпературного излучения вблизи металлической поверхности обусловлено тепловыми колебаниями электронов в двумерном слое у поверхности металла. Эти колебания вызывают как бегущие, так и квазистационарные волны. Первые формируют классическое поле излучения, наблюдаемое на больших расстояниях от поверхности, тогда как вторые ограничены областью вблизи поверхности. При сближении двух таких поверхностей квазистационарные волны становятся преобладающим [c.317]

Описав свойства теплового излучения, полости черного тела, вольфрамовые лампы и эффективную длину волны, мы имеем теперь все элементы, которые требуются для того, чтобы обсудить воспроизведение МПТШ-68 фотоэлектрическим пирометром. [c.372]

В зависимости от длины волны Я лучи обладают различными свойствами. Наименьшей длиной волны обладают космические лучи 1 = 0,1 А -f- 10 А (где А — ангстрем, единица длины, 1А = мм). Гамма-лучи, испускаемые радиоактивными веществами, имеют длину волны до 10А лучи Рентгена — = 10- 200А ультрафиолетовые лучи — 1 = 200А 0,4 мк мк — микрон, 1 мк — 0,001 мм) световые лучи — Я, = 0,4 -0,8 мк инфракрасные, или тепловые, лучи — Я, = 0,8- 400 мк радио или электромагнитные лучи — X > 400 мк. Из всех лучей наибольший интерес для теплопередачи представляют тепловые лучи с Я = 0,8- 40 мк. [c.458]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...