Непрозрачность в непрерывном спектре

НЕПРОЗРАЧНОСТЬ В НЕПРЕРЫВНОМ СПЕКТРЕ [c.398]

Приближенный метод расчета непрозрачности в непрерывном спектре. Большая трудоемкость тщательного расчета непрозрачности заставляет искать возможности использования приближенных методов, даже если последние не очень точны. Один из таких методов применительно к многократно ионизованным газам рассматривался в [5], [23—25]. Результаты этих работ отличаются некоторыми численными аппроксимациями. Этот метод неприменим в тех случаях, когда имеется примерно менее трех связанных электронов на ядро и менее чем два свободных электрона на ядро. Хотя в этом методе явно учитывается только непрозрачность в непрерывном спектре, он случайно обладает систематической ошибкой, зависящей от плотности, что приближает результаты, полученные этим методом, к данным расчета полной непрозрачности, т. е. с учетом поглощения в линиях. [c.400]

Рис. 5.1. Спектр испускания нагретого тела, совершенно прозрачного в непрерывном спектре, но непрозрачного в линиях. Пунктирная кривая соответствует планковскому спектру при данной температуре.

Если тело в линиях непрозрачно, относительная роль потерь энергии на излучение в дискретном спектре уменьшается из-за самопоглощения. Однако в газе достаточно большой плотности, где линии сильно уширены, потери энергии за счет дискретного спектра все равно могут быть значительными и даже превышать потери в непрерывном спектре (если излучение в непрерывном спектре не планковское). В разреженном, но оптически толстом для линий, газе энергетическая роль линий, определяемая их малой суммарной шириной, обычно невелика и основную роль играет непрерывный спектр. [c.260]

Температура канала разряда. Непрерывный спектр излучения искрового канала пробоя в конденсированных диэлектриках в совокупности с непрозрачностью канала в видимом диапазоне длин волн ограничивают экспериментальные возможности определения температуры. Практически эксперимент позволяет определить либо яркостную, либо цветовую эффективную температуру канала как неравномерно нагретого тела. Наиболее корректным для измерений яркостной температуры представляется метод сравнения с определением температуры по (1.14) для к, равного коэффициенту поглощения оптического слоя исследуемого источника к = для АЧТ). [c.46]

Таким образом, Яс есть средний свободный пробег при отсутствии линий, иногда называемый непрерывной непрозрачностью, а Я<г — поправка, обусловленная наличием линий в сплошном спектре. [c.384]

Оценка вклада линий, входящих в серии (например, 15- пр, п = 2, 3, 4,. . . ), сделана Стюартом и Пиаттом [5], полагавшими Л и Р непрерывными функциями от м и подбиравшими функцию Те для линий каждой серии. Вклад каждой серии добавлялся к непрозрачности в непрерывном спектре. При этом появляются две взаимно компенсирующиеся ошибки 1) не рассматривается влияние крыльев за пределами интервала, охватывающего серии (величина Яд завышается) 2) пренебрегается перекрытием линий, принадлежащих различным сериям (величина Ял занижается). С помощью этого метода на вычислительной машине 1ВМ 7090 проведен расчет и получены результаты для кТ в пределах 1,5— 34 эв и значениях плотности 10 —10 г/см при 2 = 1, 4, 6, 7, 13, 14. Подобным же образом можно рассмотреть смеси и промежуточные значения Z. В качестве грубого приближения возможна экстраполяция метода на область Z за пределами значений, перечисленных выше (см. задачу 9 в конце главы). На фиг. 11.3 и 11.4 представлены некоторые результаты расчетов для водорода и алюминия. [c.396]

Систематические расчеты по этой схеме проведены Бернштейном и Дайсоном [26], Армстронгом и др. [2], Стюартом и Пиаттом [5]. Результаты последней из этих работ для азота представлены на фиг. 11.15 и 11.16. На фиг. 11.17 показана доля поглощения в непрерывном спектре (вследствие связанно-свободных переходов) по отношению к полной непрозрачности Планка. Очевидно, что в значительной части диапазона температур и плотностей преобладает эффект связанно-связанных переходов. В таких областях особенно важно исследовать оптическую толщину, т. е. величину (цщАж), в центрах линий, чтобы с уверенностью судить о пригодности средней непрозрачности Планка. [c.415]

Посмотрим, как светится поверхность вещества в непрерывном спектре и какое излучение попадает в регистрирующий прибор, направленный на плоскую свободную поверхность. Пары металла представляют собой одноатомный газ, оптические свойства которого в непрерывном спектре были подробно изучены в гл. V. Коэффициент поглощения видимого света чрезвычайно резко зависит от температуры, быстро возрастая с повышением температуры, причем холодные пары совершенно прозрачны в непрерывном спектре. Свечение слоя с распределением температуры, подобным изображенному на рис. 11.60, уже было рассмотрено в гл. IX. Явление совершенно аналогично свечению воздуха в прогревном слое, образующемся перед скачком уплотнения в сильной (сверхкритической) ударной волне. При низких температурах у границы с вакуумом пары прозрачны и излучают очень слабо. Наоборот, в более глубоких слоях, где температура высока, пары совершенно непрозрачны для видимого света и не выпускают рожденные в этих слоях кванты. На бесконечность с поверхности вещества уходят кванты, рожденные в некотором промежуточном, излучающем слое, отстоящем от/границы с вакуумом на оптическом расстоянии tv порядка единицы (излучающий слой заштрихован на рис. 11.60). [c.602]

Темные линии являются линиями поглощения. Горячее Солнце испускает непрерывный спектр излучения, которое возбуждает атомы относительно холодной внешней газовой оболочки Солнца. Атомы оболочки излучают свет, соответствующий их характеристическим частотам. Оболочка для таких частот почти непрозрачна, и этим объясняются черные линии, возникающие в областях спектра, отвечающих характеристическим частотам. Легче всего наблюдать близко расположенные линии в желтой части спектра, связанные с излучением атомов железа, кальция и магния, линию водорода в зелено-синей части спектра и несколько тесно расположенных углеводородных линий в синей части спектра. Они аналогичны линиям испускания, которые вы наблюдали в спектре пламени газовой горелки. Может быть, вам удастся заметить линию поглощения натрия, хотя автору это удается с трудом. Чтобы знать, где искать эти линии, посмотрите на линии испускания натрия, кидая крупицы соли в пламя горелки. Именно эти линии будут потеряны во фраунгоферовском спектре. (См. цветную вклейку после стр. 480.) [c.469]

Однако более важными являются нетепловые применения лазера на углекислом газе. Среди этих возможных применений — оптическая связь как на Земле, так и в космосе. В этом случае для передачи через земную атмосферу наиболее привлекательны оптические окна , прозрачные для волн с длиной от 9 до 14 микрон. Высокая мощность и эффективность лазеров на углекислом газе с длиной волны 10,6 микрон делает их идеальными кандидатами для таких целей. Лазер на углекислом газе является идеальным для оптических радарных систем снова из-за малых потерь в атмосфере. Другая возможность — использование лазера на углекислом газе для исследования оптических взаимодействий с веществом на длине волны 10,6 микрона, так как многие полупроводники, непрозрачные для видимой части спектра, прозрачны для этой длины волны. Еще одно применение мощного лазера на углекислом газе — использование 10,6-микронного излучения в качестве насоса для изучения нелинейных свойств новых материалов, которые могли бы служить для создания действительно непрерывно настраиваемых источников инфракрасного излучения. В связи с этим мои коллеги и я провели ряд интересных экспериментов, которые включают в себя генерацию вторых гармоник, параметрическое усиление излучения в далекой инфракрасной области, двухфотонпое получение пары электрон — дырка в полупроводниках, изучение нелинейностей в полупроводниках, возникающих благодаря электронам проводимости, и рамановского рассеяния в полупроводниках на электронах с уровня Ландау. Некоторые из этих механизмов оказались достаточно сильны для того, чтобы позволить нам создать настраиваемый лазерный вибратор в инфракрасной части спектра. Такой настраиваемый лазер, накачиваемый лазером на углекислом газе с фиксированной частотой, может использоваться как вибратор в системе оптической связи или в радаре. Более того, такие инфракрасные настраиваемые источники полностью революционизируют инфракрасную спектроскопию. Описание этих экспериментов может быть предметом особой статьи. В заключение достаточно сказать, что лазеры на углекислом газе уже открыли дорогу физическим исследованиям, о которых нельзя было раньше и мечтать, и обещают в будущем много плодотворных экспериментов. [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...