Закон излучения Кирхгофа

Простейшим случаем теплового излучения является равновесное, когда температура среды постоянна. В этом случае спектральная интенсивность не должна зависеть от s, и из (1.46) следует закон излучения Кирхгофа в виде [c.23]

Радиационные методы измерения температуры основаны на формуле распределения Планка и законе излучения Кирхгофа. [c.354]

При наличии ЛТР, применяя законы излучения Кирхгофа и Планка к испусканию и поглощению Т. и. В газах и плазме, можно изучать процессы переноса излучения. Такое рассмотрение широко используется в астрофизике, в частности в теории звёздных атмосфер. [c.746]

Если осуществить теоретическое черное тело при помощи бесконечной совокупности гармонических осцилляторов, каждый из которых дает отдельную монохроматическую линию, а все вместе — сплошное черное излучение, то, пользуясь законами, управляющими поведением этих осцилляторов, можно прийти к закону черного излучения такой системы. Общие же соображения, лежащие в основе закона Кирхгофа, показывают, что закон излучения, найденный для одного черного тела, справедлив и для любого другого черного тела, т. е. все они дают один и тот же тип излучения — черное излучение. [c.698]

В основе инженерных методов расчета теплообмена в топках лежат фундаментальные законы теплового излучения, известные в физике как законы излучения абсолютно черного тела. К ним относятся законы излучения Планка и Стефана—Больцмана, закон Ламберта и ряд других законов, непосредственно вытекающих из закона излучения Планка. Исключительно важное место занимает здесь закон Кирхгофа. [c.5]

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]

Для излучения Кирхгоф установил следующий закон. [c.141]

Анализ условия, что стенки полости должны быть полностью отражающими, является значительно более трудным, чем рассмотрение чисто геометрических ограничений. Если коэффициент отражения стенок меньше единицы, то должны, по-видимому, присутствовать еще дополнительные поправочные члены. Однако сами эти члены должны стремиться к нулю, если стремится к нулю коэффициент отражения стенок, так как в соответствии с законом Кирхгофа коэффициент излучения при этом стремится к единице, что вновь приводит к идеальным условиям черного тела внутри полости. [c.317]

К сожалению, значения атомных констант таковы, что видимое излучение для оптической термометрии является квантовым процессом, и поэтому излучательные свойства материалов в этой области не могут быть вычислены из первых принципов. Как будет показано в данной главе, для преодоления этих трудностей приходится применять различные окольные пути. Более того, предыдущее обсуждение может создать впечатление, будто процесс излучения — настолько сложная и плохо изученная проблема, что даже экспериментальные измерения являются трудными. Действительно, непосредственные измерения излучательной способности сопряжены с трудностями, но выход из затруднения указывает закон Кирхгофа. [c.322]

Вычисления и результаты, которые обсуждались выше, относятся к полостям, имеющим диффузно отражающие и диффузно излучающие стенки. Для полостей с зеркально отражающими стенками, как уже отмечалось, вычисления значительно проще. В этом случае всегда следует предпочесть метод последовательных отражений, так как проблема при этом сводится к прослеживанию луча, а яркость после каждого отражения умножается на р . Коэффициент излучения в соответствии с законом Кирхгофа имеет вид [c.341]

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]

Это не означает, что металлические поверхности не подчиняются закону Кирхгофа. Как уже указывалось, закон Кирхгофа справедлив для равновесного излучения, [c.22]

ЛУЧЙСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН (радиационный теплообмен, лучистыЁ перенос), перенос энергии от одного тела к другому (а также между частями одного и того же тела), обусловленный процессами испускания, распространения, рассеяния и поглощения эл.-магн. излучения. Каждый из этих процессов подчиняется определ. закономерностям. Так, в условиях равновесного теплового излучения испускание и поглощение подчиняются Планка закону излучения, Стефана — Больцмана закону излучения, Кирхгофа закону излучения, распространение эл.-магн. излучения — закону независимости лучистых потоков (принцип суперпозиции). Рассеяние и поглощение в общем случае определяются свойствами в-ва (составом, темп-рой, плотностью). [c.353]

Спектральная И. с. связана Кирхгофа законом излучения с поглощательной способностью тела, для абсолютно у Ирного тела она определяется Планка законом излучгпия см. также Излучение равновесное). [c.220]

КЙРХГОФА ЗАКОН ИЗЛУЧЕНИЯ — один из осн. законов теплового излучения, устанавливающий зависимость между испусканием и поглощением эл.-магн. излучения телом определ. темп-ры Т. Открыт Г. Р. Кирхгофом (G. R. Kir hhoff) в 1859, положил начало развитию теории равновесного теплового излучения. [c.368]

Наиб, чувствительны (но наименее точны) радиац. П. (П. суммарного излучения), регистрирующие полное излучение тела. Действие их основано на Стефана — Больцмана законе излучения и на Кирхгофа законе излучения. Объектив радиац. П. фокусирует наблюдаемое излучение на приёмник (обычно термостолбик или болометр), сигнал к-рого регистрируется прибором, калиброванным по излучению абсолютно чёрного тела или показывающим радиац. темп-ру Г,.. Истинная темп-ра тела определяется по ф-ле [c.589]

ПОГЛОЩАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ т е л а — отношение поглощаемого телом потока излучения К падающему на него монохроматич. потоку излучения частоты V то же, что монохроматический поглощения коэффициент. П. с. зависит от вещества, из к-рого тело состоит, от формы тела и от его темп-ры. Если П. с. тела в пек-ром диапазоне частот и темп-р равна 1, говорят, что оно при этих условиях является абсолютно чёрным телом. П. с. наряду со спектральной испуска-телъной способностью входит в Кирхгофа закон излучения и характеризует отклонение поглощающих свойств данного тела от свойств абсолютно чёрного тела, ГГ. с.— важнейшая характеристика теплового, излучения. Сумма П. с., пропускания коэффициента и отражения коэффициента тела равна 1. [c.655]

Кирхгоф (Kir hhof) Густав Роберт (1824-1887) — известный немецкий физик и механик. Окончил Кенигсбергский университет (1846 г.), профессор университета Бреслау (1850-1853 гг.). Гейдельбергского университета (1854-1874 гг.). Берлинского университета (с 1875 г.). Как физик, известен своим правилом для электрических цепей заложил основы спектрального анализа (1859 г.), открыл цезий, рубидий, ввел понятие абсолютно черного тела и открыл закон излучения. Работы по механике посвящены вопросам теории деформации (изгиб пластинок и тонких стержней) развил теорию вихревых движений в гидромеханике, метод приближенного решения задач теории дифракции коротких воли. Показал эффективность применения математики к исследованиям в различных областях механики (см. его монографию Механика. Лекции по математической физике , 1874 г.). [c.24]

На основе законов теплового излучения можно с по-мои1ью пирометров определять темп-ру нагретых тел. Таким способом измеряется, напр., темп-ра поверхности звезд, к-рые с большой точностью можно считать черными телами. Фактически, при темп-рах >2000° единственно надежное определение темп-ры основано на законах излучения черного тола и законе Кирхгофа. П. 3. и. играет также важную роль при расчете всякого рода источников света. [c.31]

И. металлов. Большинство металлов обладает избирательным И. Для определения ур-ий И. металла достаточно знать функциональную зависимость его коэф-та поглощения а уот длины волны и темп-ры, чтобы на основе закона Кирхгофа связать его И. с излучением черного тела. Эта зависимость м. б. установлена в настоящее время лишь экспериментальным путем. Попытка теоретич. установления законов излучения металлов была выполнена Друде и Планком, установившими на основании электромагнитной теории света вависимость между коэфициенто.м поглощения чистых металлов и их электропроводностью. Эта зависимость мо кет быть выражена в следующем виде [c.498]

По видам излучения И. с. разделяются на два класса 1) И. с. температурного, или калорического, излучения, в к-рых излучение света есть следствие нагревания светящегося тела до высокой темп-ры. В зависимости от рода излучающего тела этот класс И. с. может быть разделен на 3 группы а) И. с. черного излучения, б) И. с. серого излучения, в) И. с. избирательного (или селективного) излучения. Основой теории излучения И. с. этого класса являются законы излучения черного тела (законы Планка, Вина и закон Стефана-Больцмана, см. Излучение) и общим законом для всех трех групп, объединяющим излучения нечерных тел с черным излучением, — закон Кирхгофа. 2) И. с. люминесцирующего излучения, работающие на принципе одного из видов люминесценции, процесса, связанного с излучением света путем возбуждения атомов за счет какого-либо вида энергии, непосредственно воздействующего на вещество. Из различных видов люминесценции в И. с., используемых на практике, наиболее применима электролюминесценция (светящийся разряд в газах) кроме того в природе встречаются явления, связанные с хемилюминесценцией, или выделением лучистой энергии ва счет энергии химич. превращений (свечение медленного окисления — свечение живых организмов). Класс люминесцирующих И. с. является по преимуще ству классом И. с. холодно I о свечения. Повышение темп-ры, имеющее место при работе подобных И. с., служит побочным фактором, не участвующим активно п процессе излучения радиаций. В нек-рых случаях однако наряду с процессом люминесценции зыделение тепла при работе И. с. достигает таких размеров, что излучение может иметь смешанный характер к подобным И. с. например м. б. отнесены лампы с вольтовой дугой (см.), обладающие лю-минесцирующим свечением дуги и темп-рным излучением раскаленных электродов теория люминесцирующего свечения тесно связана с теорией строения атома и теорией спектров. Электролюминесцирующие И. с. могут быть разделены на группы в зависимости от рода газового разряда (дуговой, тлеющий, без-электродный) и в зависимости от характера излучающей среды (пары металлов, перманентный газ). [c.242]

Сопоставляя соотношения (10.10) и (10.11), находим уравнение закона Стефана— Кирхгофа для полусферической плотности интегрального собственного излучения нечерного тела в зависимости от температуры [c.331]

Интенсивность излучения А. ч. т. выше, чем всех остальных ( нечёрных ) тел при той же темп-ре (см. Кирхгофа закон излучения). Осн. особенность излучения А. ч. т. его св-ва не зависят от природы в-ва и определяются лишь темп-рой стенок, т. е. излучение А. ч. т. находится в термодинамич. равновесии с в-вом и распределение плотности этого излучения по длинам волн даётся Планка законом излучения, а полная плотность излучения по всем длинам волн определяется Стефана — Больцмана законом излучения. [c.7]

ПИРОМЕТРЫ, приборы для измерения темп-ры нагретых тел по интенсивности их теплового излучения в оптич. диапазоне спектра. Тело, темп-ру к-рого определяют при помощи П., должно находиться в тепловом равновесии и обладать коэфф. поглощения, близким к единице (см. Пирометрия). Применяют яркостные, цветовые и радиационные П. Широко распространены яркостные П., обеспечивающие наибольшую точность измерений темп-ры в диапазоне 10 —10 К. В простейшем визуальном яркостном П. с исчезающей нитью объектив фокусирует изображение исследуемого тела на плоскость, в к-рой расположена нить (ленточка) спец. лампы накаливания. Через окуляр и красный фильтр, позволяющий выделять узкую спектр, область ок. длины волны Я,э=0,65 мкм, нить рассматривают на фоне изображения тела и, изменяя ток накала нити, добиваются, чтобы яркости нити и тела были одинаковыми (нить становится неразличимой на фоне тела). Шкалу прибора, регистрирующего ток накала, градуируют обычно в °С или К, и в момент выравнивания яркостей нити и тела прибор показывает т. н. яркостную температуру T ,) тела. Истинная темп-ра тела Т определяется на основе законов теплового излучения Кирхгофа и Планка по ф-ле [c.533]

П, 3. и, находится в согласии с эксперим, данными, С его помощью оказалось возможным вычислить значения /I и й. На его основе с помощью пирометров можно определять темп-ру нагретых тел (напр., поверхности звёзд). При Г>2000 К единств, надёжное определение темп-ры основано на законах пзлучения чёрного тела и Кирхгофа законе излучения. П. з, и, используют прп расчётах источников света. [c.544]

Согласно закону Кирхгофа степень черТГгУГы любого тела в состоянии термодинамического равновесия численно равна его коэффициенту поглощения при той же температуре, т. е. е = Л. В соответствии с этим законом отношение энергии излучения к коэффициенту поглощения (Е/А) не зависит от природы тела и равно энергии излучения Ео абсо- [c.91]

Результаты расчетов излучательной способности элементарного слоя по формуле (4.28) совпадают с вычисленными ранее по поглощению внешнего йзлуче-ния значениями е<. Формулы (4.26) — (4.28) позволяют определить степень черноты двумерной дисперсной системы, образованной излучаюш,ими частицами, при условии, что нельзя использовать данные по отражению внешнего излучения. Поскольку предполагается, что модель дисперсной среды образована серыми частицами, для кото рых справедлив закон Кирхгофа, равенство поглощательной способности at и степени черноты б( свидетельствует о правильности модели и соответствующих уравнений. [c.157]

В свое время до появления доступной вычислительной техники было разработано много приближенных методов вычисления коэффициентов излучения полостей по очевидной причине невозможности выполнять численное решение таких уравнении, как (7.38) — (7.40). Среди этих приближенных методов один из наиболее удачных основан на работе де Bo a [32]. В этом методе проблема вычисления коэффициента излучения сводится к вычислению коэффициента поглощения полости для луча, падающего из направления, для которого нужно вычислить коэффициент излучения. Из закона Кирхгофа имеем [c.335]

Закон Кирхгофа. Для всякого тела излучательная и поглощательная способности зависят от VeMnepaTypbi и длины волны. Различные тела имеют различные значения Е и А. Зависимость между ними устанавливается законом Кирхгофа. Рассмотрим лучистый теплообмен между двумя параллельными пластинами с неодинаковыми температурами, причем первая пластина является абсолютно черной с температурой Т,, вторая — серой с температурой Т. Расстояние между пластинами значительно меньше их размеров, так что излучение каждой из них обязательно попадает на другую. [c.464]

Так, согласно законам Стефана — Больцмана и Кирхгофа 1количество тепла, передаваемого излучением достаточно нагретого тела, описывается уравнением [c.10]

Излучение нечерных тел может быть определено на основании закона Кирхгофа, если известна излучательная опособность. В этом случае энергия излучения реального тела описывается произведением соответствую- [c.18]

Ранее мы упомянули, что основной вклад в энергию излучения осуществляется за счет колебательной составляющей (2-11). В соответствии с законом Кирхгофа частоты, соответствующие максимальному значению энергии излучения и поглощейия, совпадают. Максимальное значение энергии поглощения соответствует минимальному значению энергии системы, когда система находится в основном состоянии. [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...