Модель черного тела

Модель черного тела [c.405]

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]

Лабораторная модель черного тела [c.407]

Закон Стефана — Больцмана устанавливает зависимость плотности потока интегрального полусферического излучения от температуры. Эта. зависимость задолго до появления квантовой теории Планка впервые экспериментально (путем измерений собственного излучения модели черного тела) была установлена Стефаном (1879 г.). Позднее (1884 г.) она теоретически (исходя из законов термодинамики) была получена Больцманом. Поэтому закон Получил объединенное название закона Стефана — Больцмана. Закон Стефана — Больцмана может быть получен и При использований закона Планка. Закон Стефана —Больцмана для поверхностной плотности потока интегрального излучения Ео, Вт/м , можно выразить следующим образом [c.372]

Использование упрощенного зонального метода, описанного в гл. 4, ограничено из-за предположения о постоянстве плотности потока эффективного излучения по поверхности каждой зоны. В то же время, если расстояние между зонами мало по сравнению с их размерами, то величина плотности потока эффективного излучения будет изменяться по поверхности каждой зоны. Если этого не учитывать, то расчет теплообмена излучением может быть ошибочным. Во многих прикладных задачах точный расчет теплообмена излучением играет важную роль. К их числу можно отнести теплообмен излучением, связанный с обеспечением теплового режима космических аппаратов отвод тепла от энергетических установок космических кораблей излучение поверхностей, которые нельзя считать гладкими из-за наличия углублений, отверстий, канавок и т. п. разработку моделей черных тел. Поэтому в данной главе предположение [c.195]

Тело, которое поглощает всю падающую на него энергию, называется абсолютно черным. Такие тела в природе не существуют, но модель черного тела можно осуществить с достаточной степенью приближения. Излучение АЧТ описывается формулой Планка [c.20]

Рис. 3.7. Расположение горизонтальной модели черного тела в трубчатой печи.

Весьма высоким коэффициентом черноты излучения обладает модель черного тела следующей конструкции. Тонкостенную трубку из огнеупорного материала с закрытым концом погружают в жидкое золото на глубину, по крайней мере в 10 раз превышающую внутренний диаметр трубки. В процессе затвердевания или плавления золота соз- [c.43]

Пирометры спектрального отношения удовлетворяют более высоким требованиям относительно точности определения коэффициентов излучательной способности. При этом поправки обычно определяют непосредственно на объекте. С этой целью иногда проводят эксперименты, при которых измерение цветовой те.мпературы излучающего объекта подтверждается одновременным измерением его действительной температуры при помощи термоэлектрического термометра, упрощенной модели черного тела или другим способом. [c.328]

Наконец, исследования на тонких образцах во многих случаях связаны с погрешностями в измерении температуры, поскольку, она определяется пирометром (с использованием модели черного тела). В этих случаях лимитирующим фактором становится уже не точность измерения электрических характеристик, а точность измерений соответствующей температуры. [c.104]

Ввиду изложенных причин часто приходится использовать метод косвенного (внешнего) нагрева образцов. При внешнем нагреве можно испытывать образцы в виде стержней или таблеток, что оказывается особенно удобным для исследования монокристаллов и прессованных образцов. Здесь обеспечена надежность измерения температур по моделям черного тела, выполненным непосредственно на образце в виде радиальных цилиндрических полостей. [c.104]

С помощью описанной выше печи производится градуировка радиационного пирометра до 1300°. Выше 1300° градуировка осуществляется с помощью печи с угольной трубой, нагреваемой электрическим током. Такая печь представляет собой достаточно удовлетворительную модель черного тела, если диаметр печи меньше ее длины приблизительно в 10 раз. Для того, чтобы газы, выделяющиеся при нагревании угольной трубы, не вызывали искажающего измерения поглощения излучения, необходимо поместить внутрь угольной трубы керамическую трубу, один конец. которой, удаленный от наблюдателя, должен быть закрытым и внутрь которой должны быть помещены диафрагмы. Телескоп пирометра при градуировке визируется на дно керамической трубы. Печь указанной конструкции может использоваться для градуировки телескопов до 1800°. Температура печи при градуировке радиационных пирометров измеряется оптическим пирометром. [c.341]

При определении температуры ампулы к показаниям оптического пирометра вводят две поправки на коэффициент поглощения поворотной призмы и на отличие коэффициента излучения модели черного тела от единицы. Обе эти поправки определяют заранее [c.424]

Рис. 168. Модель черного тела с па-ро-жидкостным термостатом

Описываемую модель черного тела можно проиллюстрировать [c.422]

Модель черного тела, применявшегося в точке плавления золота, показана на фиг. 4. Тигель с золотом с хорошо подогнанной крышкой был расположен горизонтально. Крышка и тигель сделаны из стеатита, без труда обрабатываемого до отжига. В крышке и дне тигля просверлены отверстия диаметром 3 мм,. через которые пропущена трубка из спеченной окиси алюминия диаметром 2 мм. В центре этой трубки помещена пробка иа стеатита, в которой было просверлено очень маленькое отверстие, идущее вдоль оси трубки. Это устройство помещалось в центре цилиндрической печи, в концы которой вставлялся ряд экранов, изготовленных из стеатита. Для достижения наибольшей однородности температуры печь не имела теплоизоляции,, а была просто защищена стальным радиационным экраном. Таким образом, концентрация потерь тепла на концах печи отсутствовала. При расплавлении золота оно удерживалось в тигле силами поверхностного натяжения. [c.30]

Модель черного тела представляет собой почти замкнутую полость, стенки которой поддерживаются при постоянной температуре. Спектр излучения, выходящего из малого отверстия такой полости, очень близок к спектру черного тела [выражение (10.10)]. Получите выражение, характеризующее отклонение модели черного тела от истинного черного тела, в зависимости от углового размера отверстия, если смотреть со стороны стенок полости, [Указание Используйте вывод, приводящий к выражению (12,24),] [c.459]

Сферическая модель черного тела [c.25]

Примечание. Эффективный коэффициент излучения используют в частности для оценки совершенства модели черного тела, т.е. степени приближения излучения этой модели к излучению абсолютно черного тела. [c.53]

В практике теплофизических измерений для улучшения модели черного тела дно зеркально отражающей полости иногда покрывается тонкодисперсным порошком [6]. Излучение и отражение такой поверхности приближенно можно рассматривать как диффузное. [c.54]

Метод, основанный на измерении отношения интенсивности квазиыюиохроматического потока излучения от исследуемого покрытия и от черного тела. Чаще всего этот метод используется как относительный, т. е. на поверхности создается участок с черным излучением, который имеет одинаковую температуру с покрытием, и прибор (поочередно визируют на исследуемое покрытие и на модель черного тела. Спектральная степень черноты вычисляется как отношение показаний индикатора приемника излучения (поток излучения проходит предварительно какое-то монохроматизирующее устройство в первом и во втором случае), т. е. [c.162]

Измерение Гист покрытия осуществляется либо с помощью термопары, либо в образце создается полость черного излучения. Как правило, модель черного тела осуществляется в этом случае в виде радиального отверстия в стенке трубки [102 и др.]. Измерение Гпрк осуществляется пирометром. Степень черноты вычисляется [c.162]

Предельным случаем оптической модели является модель черного тела, согласно которой ядро поглощает все попавшие на него частицы. Для нейтронов упругое рассеяние в модели черного тела является чисто дифракционным (см. гл. II, 6 и 3, п. 3 этой главы), а сечение поглощения с ростом энергии плавно приближается к предельному значению (см. пунктир на рис. 2.16). Реальные параметры оптического гамильтониана (4.М) свидетельствуют о том, что ядро является полупрозрачным. Полупрозрачность ядра подтверждается также осцилляциями сечений поглощения (рис. 2.16) в зависимости от энергии. Эти осцилляции в оптической модели возникают вследствие интерференции налетающей и рассеянной ядром волн. Осцилляции сечений поглощения можно также наблюдать, сохраняя энергию неизменной, но меняя размеры ядра, т. е. изучая зависимость сечения поглощения от массового числа А. Полупрозрачность ядра означает, что влетевший в ядро нуклон не сразу образует составное ядро, а в течение некоторого времени, большего R/v, где v — скорость частицы в ядре, двигается, сохраняя некоторую обособленность от остальных нуклонов ядра. Этот факт является важным для предравновесного механизма ядерных реакций (см. 8, п. 3). [c.151]

Исследование влияния фоновых засветок на чувствительность приемников излучения проводилось по следующей схеме. На фотоприемник по двум световодам направлялись одновременно два потока излучения. Небольшой постоянный уровень полезного синусоидального сигнала обеспечивался модулированным потоком от электрической лампочки, питание которой стабилизировалось. Другой поток (фоновая засветка) исходил от модели черного тела и не модулировался. Уровень фоновой засветки регулировался изменением температуры модели черного тела и был значительно выше величины модулированного потока, обеспечивающего полезный сигнал. Величина фоновой засветки (излучения от модели черного тела) периодически измерялась этим же приемником, для чего включалась модуляция фонового излучения и перекрывался поток от лампочки. Испытывались приемники излучения типа ФСА-1, ФСА-Г1, ФД-ЗА, ФСА-8АН, фотосопротивление на основе PbSe и пироприемник. [c.148]

Одной из важных проблем физики конца XIX в. было научное обоснование распределения длин волн теплового излучения, испускаемого нагретой средой сквозь малое отверстие, т. е. моделью черного тела. Один из пионеров инфракрасной техники С. П. Ланглейв 1889 г, писал ...непосредственно перед нами встает одна громадная проблема, ожидающая решения. Я имею ввиду установление связи между температурой и излучением, ибо мы почти ничего об этом не знаем . ..этот вопрос интересует сейчас всех ученых [71]. Решение этой проблемы привело к созданию в 1900 г. Максом Планком квантовой теории. [c.377]

Для осуществления градуировки необходимо иметь модель черного тела, изображение отверстия которого перекрывало бы термоприемную пластинку рабочего конца термобатареи. [c.340]

В качестве модели черного тела может быть использована печь с обмоткой из платиновой фольги, нагреваемая электричв ским током. Схематическое устройство печи представлено на рис. 131. Печь состоит из фарфоровой трубы а, длина которой приблизительно в 10 раз больше диаметра. На трубу намотана лента из платиновой фольги б, сверху покрытая тепловой изо- [c.340]

Модель черного тела представляет собой цилиндрическую полость диаметром 5 мм, глубиной 8 мм, с отверстием для визиро1вания диаметром 2 мм, вваренную в корпус конической платинородиевой ампулы, [c.424]

Температура ампулы вычислена из отсчета силы тока пирометрической лампы (0,4245а), значение / по таблице пирометра (см. выще) равно 1186,8° С. Введение поправки на поглощение призмы (4-12,87°) и на отличие коэффициента излучения модели черного тела от единицы ( + 0,88°) позволяет найти исправленное значение температуры ампулы, /= 1200,55 0,5° С. Теплота д, внесенная в калориметр ампулой (без содержащегося в ней корунда), найдена по уравнению, полученному в специальной серии опытов, с учетом изменения ее веса [c.428]

Модель черного тела представляет та1кже 1И государственный световой эталон СССР, изображенный на рис. 115. Излучателем света в нем я>вляется накаленная трубочка, из окиси тория, окруженная по всей высоте расплавленной. платиной. Наружный кварцевый корпус эталона окружается облюткой, являющейся частью колебательного контура индукционной высокочастотной электрической нагревательной печи. [c.229]

Рис. 169. Модель черного тела с олектро нагревом

Впадины шероховатой поверхности повышают излучательность подобно модели черного тела (рис. 175). [c.401]

Лампа накаливания, тело накала которой вьшолнено в виде модели черного тела. [c.26]

Исследование испускательной способности многих керамических материалов встречает серьезные методические затруднения. Наиболее распространенный метод непосредственного моделирования черного тела из исследуемого материала трудно применить к силици-рованному графиту, поскольку он обладает высокой твердостью, и изготовить из него цилиндрическую модель черного тела с тонкими стенками практически невозможно. Поэтому для устранения радиального температурного градиента необходимо знание теплопроводности и электропроводности силицированиого графита, что в свою очередь является сложной экспериментальной задачей. Вследствие этого в последние годы некоторые исследователи используют для определения испускательной способности подобного рода материалов косвенные методы, в частности, метод отражения [1—3]. [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...