Температура спектрального распределения

В статистической физике и термодинамике обычно вводят идеализированное понятие абсолютно черного тела. Абсолютно черное тело — это объект, который полностью поглощает всю падающую на него энергию излучения. Если такое тело находится в равновесии со своим окружением, то, кроме того, что оно является соверщенным поглотителем, оно должно быть также и соверщенным излучателем. Оно должно излучать столько же энергни, сколько и поглощает, иначе оно не могло бы оставаться в тепловом равновесии. Идеализированное представление об абсолютно черном теле облегчает вычисления (зависящего от температуры) спектрального распределения такого излучения. Многие излучатели, встречающиеся на практике, могут рассматриваться как абсолютно черные тела или как приблизительно черные тела. Например, общая форма спектра солнечного излучения приблизительно соответствует спектру абсолютно черного тела с температурой 6000 К. [c.458]

Рис. 7.45. Спектральное распределение энергии теплового излучения, испущенного нормально к поверхности пластинки стекла толщиной 6 мм с температурой поверхности 600 °С, для однородного распределения внутренней температуры (А) линейного градиента температуры с максимумом в центре (с) при 650 С

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]

Графическая иллюстрация функции Планка приведена на рис. 1-2. Каждая кривая представляет собой спектральное распределение энергии при данной абсолютной температуре. Согласно рисунку при А,=0 энергия излучения равна нулю. С увеличением X возрастает Ьо Х, Т), достигая своего максимума при определенном значении А.макс, причем, очевидно, что при дальнейшем неограниченном увеличении Я графики функции Планка асимптотически приближаются коси абсцисс, т. е. величина Ьо(Я, Т) стремится к нулю. Для определения максимума функции, как известно, необходимо ее первую производную приравнять нулю именно таким способом В. Вин получил закон смещения [c.16]

На рис. 14.4 показаны экспериментальное спектральное распределение энергии излучения абсолютно черного тела при постоянной температуре (сплошная кривая /) и теоретическая кривая Рэлея— Джинса (пунктирная кривая 2). В рамках классической физики не удается, как это мы видели, описать теоретически всю экспериментальную кривую другими словами, невозможно определить явный вид функции Кирхгофа при любой температуре и частоте. Эта задача в начале нашего века (1900 г.) была успешно решена М. Планком. [c.331]

Это соотношение, известное как закон Кирхгофа, основано на предположении, что для АЧТ коэффициент поглощения равен единице для всех длин волн и температур —а (Х] ") = 1. Универсальная функция спектрального распределения излучения АЧТ описывается законом Планка [c.118]

Понятие о температурном излучении появилось в XIX в. наряду с понятием о так называемом абсолютно черном теле. Теоретически (истинно черных тел в природе не существует) это — тело, которое при любой температуре поглощает весь падающий на него поток излучения независимо от, длины волны оно является идеальным поглотителем излучения. Точно так же можно без труда рассчитать спектр излучения черного тела. В 1900 г. Макс Планк первым предложил формулу, позволяющую рассчитать функцию спектрального распределения излучения /(X) для абсолютно черного тела. Планк исходил из предположения (и был первым, кто его высказал), что колеблющиеся электроны в атомах могут обладать лишь определенными уровнями энергии. Он вывел следующую зависимость [c.141]

Она характеризует излучение Земли длина волны, соответствующая максимуму функции спектрального распределения, сместилась в ( инфракрасную область спектра и составляет примерно 9 мкм. Максимум интенсивности излучения сверхпроводника при температуре [c.141]

Следует отметить, что как в теоретическом, так и в экспериментальном плане вопрос о лучистой теплопроводности полупрозрачных тел изучен еще очень слабо. Мы пока ничего не знаем о влиянии высоких температур или распределенных в теле неоднородностей в виде частичек других веществ или пузырьков газа на спектральные коэффициенты поглощения и рассеяния. Поэтому в настоящее время возможны лишь некоторые параметрические оценки, дающие представление о степени влияния лучистого переноса в стеклах. [c.231]

Коэффициенты поглощения Кх для воздуха необходимо рассчитывать с учетом их спектрального распределения, при этом, как показано в работе [Л. 10-1], можно ограничиться ступенчатой аппроксимацией этого распределения с числом ступеней от трех до девяти. Результаты численных расчетов (< д)ад могут быть затабулированы в виде функции от температуры, давления и толщины слоя. [c.291]

Поэтому для характеристики спектрального распределения интенсивности в падающем излучении при заданной температуре абсолютно черного тела и установления зависимости эффективного интегрального коэффициента ослабления к от этого распределения удобно в качестве определяющего масштаба подобия выбрать величину длины волны Хо, однозначно определяемую спектральным составом падающего черного излучения при заданной температуре источника. [c.77]

Тепловое излучение пламени на указанных пяти участках спектра длин волн связано лишь с излучением твердых частиц сажистого углерода (/хс). Для сравнения на каждом из графиков приведена кривая спектрального распределения интенсивности излучения абсолютно черного тела при температуре пламени I o- [c.122]

Светящееся сажистое пламя обладает весьма сложным спектром излучения, в котором относительное спектральное распределение интенсивности существенно изменяется также в зависимости от температуры пламени и состава продуктов сгорания. По мере удаления от горелки, т. е. на разных стадиях выгорания факела, изменяется соотношение между спектральными интенсивностями излучения газов и твердых сажистых частиц. Относительная роль газового излучения заметно возрастает по ходу выгорания факела как за счет увеличения собственной степени черноты трехатомных га- [c.124]

Из представленных на рис. 1-2 кривых спектрального распределения интенсивности излучения абсолютно черного тела, видно, что всякое изменение температуры абсолютно черного тела ведет не только к изменению абсолютных значений спектральной интенсивности излучения [c.23]

Степень селективности излучения определяется тем, насколько спектральное распределение интенсивности излучения данного тела отличается от такового у абсолютно черного тела, имеющего равную с ним температуру. Строго говоря, излучение всех находящихся в природе тел в той или иной степени всегда является селективным. Но степень селективности излучения у различных тел разная. Наибольшей селективностью излучения обладают, например, газы, так как они излучают лишь в определенных сравнительно узких полосах спектра абсолютно черного тела. [c.48]

На рис. 2-4 приведены кривые спектрального распределения интенсивности излучения серых тел со степенями черноты от 0,9 до 0,5 при температуре 1200 К. Здесь же в качестве предельной кривой показана кривая о абсолютно черного тела. [c.50]

Под цветовой температурой пламени Тр понимают такую температуру, которую должно иметь абсолютно черное тело, чтобы обладать в заданной области спектра таким же относительным спектральным распределением яркости, каким обладает исследуемое светящееся пламя. [c.229]

При заданной температуре каждое тело обладает вполне определенным распределением яркости по длинам волн. Поэтому по форме кривой спектрального распределения излучения тела можно судить о его температуре. На этом принципе основан метод определения цветовой температуры тела Тр по отношению яркостей излучения тела при двух длинах волн [c.261]

Спектральная интенсивность излучения абсолютно черного тела зависит от длины волны X и температуры Т. Распределение интенсивности излучения в спектре абсолютно черного тела описывается законом излучения Планка [Л. 14-4] [c.196]

Датчики температуры. К обычным средствам измерения температуры относятся контактные термометры - расширения, термоэлектрические и сопротивления пирометры излучения - энергетические и спектрального распределения (цветовые), основанные на специальных способах измерения температуры (спектроскопические, термоиндикаторные и др.) [38]. [c.275]

При исследовании поглощательной способности газов, помимо указанных влияний, было изучено также влияние температуры источника падающего излучения на интегральную поглощательную способность газа. К настоящему времени достаточно полно изучены основные спектроскопические характеристики СОа и НаО, необходимые для расчетов спектрального распределения интенсивности излучения газов. [c.23]

Спектральное распределение поверхностной плотности потока излучения связано с собственным тепловым излучением Oj, НаО и частиц сажи, а также эффективным излучением загрязненных поверхностей экранных труб. Селективные особенности спектра потока падающего излучения обусловливаются в зависимости от температуры спектральными радиационными характеристиками указанных выше источников излучения полосовым спектром из- [c.141]

Спектральная структура потоков излучения. Наиболее полное представление об условиях теплообмена излучением дает распределение по тепловоспринимающим поверхностям нагрева основных видов потоков излучения падающего ( ). эффективного эф (К) и результирующего рез (X). На рис. 6-2 показаны спектральные распределения плотности этих потоков в различных зонах по высоте бокового экрана топки. Из рисунка видно, что наибольшей селективностью обладает поток результирующего излучения. Как в камере горения, так и в камере охлаждения величина рез (Я) имеет три четко выраженных максимума при длинах волн 1,75, 2,75 и 4,25 мкм, совпадающих с полосами поглощения топочных газов. Эти же максимумы являются характерными и для потока падающего излучения W в камере охлаждения. Исчезновение пика при X = 4,25 мкм и усиление его при X — 1,75 мкм при пере-ходе от камеры охлаждения к камере горения обусловлено более высокими температурой и степенью черноты пламени при длине волны излучения 1,75 мкм для камеры горения. [c.221]

Из приведенных данных и рис. 277 можно видеть, что тела, нагретые приблизительно до комнатной температуры, имеют максимум излучения около 10 мкм в излучаемом потоке тел, нагретых до температур ниже 100° С, доля потока с длиной волны X < 3 мкм весьма незначительна. Приемник излучения в теплопеленгаторе хорошо реагирует на излучения с таким спектральным распределением, если он является неизбирательным, т. е. одинаково хорошо реагирует на излучения с любой длиной волны (пример термоэлементы и болометры), либо если он достаточно хорошо чувствует коротковолновые инфракрасные излучения (пример сернисто-свинцовые фотосопротивления). [c.371]

Можно показать, что спектральные распределения энергии pv, а следовательно, и /у являются универсальными функциями, которые не зависят ни от материала стенок, ни от формы полости, а определяются лишь частотой v и температурой полости Т. Это свойство величины pv можно доказать с помощью простого термодинамического рассуждения. Предположим, что имеются две полости произвольной формы, стенки которых поддерживаются при одной и той же температуре Т. Чтобы быть уверенными в том, что температура сохраняется постоянной, можно представить себе, что стенки обеих полостей находятся в тепловом контакте с двумя термостатами при температуре Т. Предположим, что для данной частоты v спектральная плотность энергии р в первой полости больше, чем соответствующая величина р" во второй полости. Соединим теперь оптически обе полости, сделав в каждой из них отверстие и спроецировав при помощи подходящей оптической системы одно отверстие на другое. Кроме того, установим в оптической системе идеальный фильтр, который пропускает излучение лишь в небольшом частотном интервале вблизи частоты v. Если р > р", то / > /" и возникает поток электромагнитной энергии из первой полости во вторую. Однако этот поток энергии противоречит второму закону термодинамики, поскольку обе полости находятся при [c.26]

На фиг. 19—5 представлено спектральное распределение плотности полусферического излучения абсолютно черного тела для среднего интервала температур по длинам волн спектра, выраженных в микронах. Плотность излучения падает в области очень малых и больших длин волн и быстро увеличивается с повышением температуры черного тела. В области невысоких температур [c.462]

На фиг, 1.7 приведено,спектральное распределение поверхностной плотности монохроматического потока излучения абсолютно черного тела дхь(Т), рассчитанное по формуле (1.496) при = I. Из графика видно, что для любой длины волны энер-. гия излучения,. испускаемого абсолютно черным телом, растет с увеличением абсолютной температуры. Кроме того, каждая кривая имеет максимум, который с увеличением температуры сдвигается в сторону более коротких волн. Положение макси- [c.29]

Цветовая температура источника — температура черного тела, которое имеет то же относительное спектральное распределение, что и изучаемый источник. [c.320]

В отечественной научно-технической литературе исгюльзовались термины "относкгельная температура [25, 26] и температура спектрального распределения [28], являющиеся синонимами термина спектральная температура . [c.53]

Температура спектральная Температура спектрального распределения Температура сублимации Температура термрдин мическая [c.70]

Примерный ВИД спектрального распределения теплового излучения х, т при некоторой температуре Т изображен на рис. 24.1 (кривая 1). Заштрихованная полоска представляет собой энергию д.Ет, излучаемую в интервале ДЛИ1Г волн йХ. Полная испускательная способность Ет определяется площадью под кривой 1. С ростом температуры увеличивается энергия, излучаемая телом, поэтому при Т >Т спектральное распределение теплового излучения поднимается (кривая 2). При этом возрастает и площадь под кривой х, т, т. е. полная (интегральная) испускательная способность тела увеличивается. [c.133]

Известны спектральная яркост полезного излучения и средняя температура фона. Параметр LZAD = 0. Средняя температура излучателя полезного сигнала задается равной 2С0 К, а температура фона - известным значением. Значения спектрального распределения яркости задаются массивом L (N)- Массив значений яр<ости фона заполняется нулями (или пробелами, т. е. не заполняется). [c.182]

Известны температура источника полезного сигнала и спектральное распределение яркости фона. Пара14етр LZAD = 0. Средняя температура фона задается равной 200 К, а температура источника полезного излучения - известным значением. Значения спектрального распределения яркости фона пользователь задает соо -ветствующим массивом. [c.182]

Длина волны X max, СООТВСТСТВуЮЩЗЯ МЭКСИ муму функции спектрального распределения, при повышении температуры черного тела смешается в сторону более высоких частот при этом закон смещения принимает вид [c.141]

Очевидно, что в режиме оттеснения безразмерные скорости разрушения Gw=Gwl(aj p)o столь высоки, что можно полностью пренебречь величиной конвективного теплового потока. При малых скоростях уноса массы вдув может, наоборот, привести к увеличению конвективного теплового потока, что связано с поглощением энергии излучения продуктами разрушения и увеличением температуры во внешней части пограничного слоя. Необходимо считаться также с тем обстоятельством, что компоненты с высокими коэффициентами поглощения, нагреваясь, сами могут начать испускать излучение. За счет смещения спектрального распределения коэффициентов поглощения при повышении температуры 295 [c.295]

В заключение заметим, что зависимость от температуры весовых коэффициентов как для поглощающих серых газов, так и для лучепрозрачного газа, образующих модель селективно-серого приближения , связана с изменением спектрального распределения энергии излучения абсолютно черного тела в зависимости от температуры, приводящим к изменению долей энергии приходящихся на полосы поглощения газа и его окна прозрачности. [c.38]

На рис. 3-17 приведены данные о спектральной поверхностной плотности потока падающего излучения С ) в различных зонах топки при сжигании ирша-бородинского и березовского углей. Более низкие значения дпад Щ для березовского угля связаны с рядом обстоятельств, которые будут рассмотрены ниже. Для обоих топлив спектральные распределения д ад характеризуются существенной неравномерностью. В областях полос поглощения СОа 2,7 и 4,3 мкм спектральная поверхностная плотность потока излучения пламени близка к спектральной поверхностной плотности потока излучения абсолютно черного тела при температуре пламени. [c.102]

Спектральная поверхностная плотность потока падающего излучения пад ( ) в значительной мере зависит от температуры Т, концентрации пыли [х и толщины излучающего слоя L. На рис. 3-30 показано, как изменяется величина t/пад Щ в зависимости от произведения xL и температуры потока Т. Из рисунка видно, что излучение обжигового газа характеризуется высокой селективностью и существенно изменяется в зависимости от x,L и Т. Характер спектрального распределения (5 ,) определяется тепловым излучением трехатомных газов SOg и HgO и частиц огарковой пыли. В этой связи на рисунке штриховыми кривыми показан спектр собственного излучения двуоксида серы SO2 и водяного пара Н О. Характерная для огарковой пыли зависимость интегральной поверхностной плотности потока падающего излучения (/ ад от произведения nL и температуры Т показана на рис. 3-31. Эта зависимость непосредственно связана с зависимостью пад (А.), представленной на рис. 3-30. [c.112]

Рубенс [Л. 65] определил кривую спектрального распределения энергии горелки Ауэра, отделив излучение сетчатого колпачка от излучения пламени. Излучение горелки Ауэра отличается от излучения черного тела при той же температуре (1800° К). Так, горелка Ауэра излучает большую часть энергии в видимой области и очень мало между 1 и 5 мкм. После 5 мкм излучательная способность горелки Ауэра все возрастает, становясь весьма высокой при Ъмкм. [c.32]

В данном разделе мы проведем (по Эйнштейну) строгое вычисление величины А, которое не основывается на явном использовании квантовоэлектродинамических вычислений. В действительности этот расчет был предложен Эйнштейном задолго до развития теории квантовой электродинамики. Расчет выполняется с помощью изящного термодинамического доказательства. Предположим, что рассматриваемая среда помещена в полость черного тела, стенки которой поддерживаются при температуре Т. Как только система достигнет термодинамического равновесия, в ней установится определяемое выражением (2.18) спектральное распределение плотности электромагнитного излучения pv, и, следовательно, среда будет находиться в поле этого излучения. Помимо спонтанного излучения в среде будут происходить процессы вынужденного излучения и поглощения. Поскольку система пребывает в состоянии термодинамического равновесия, число переходов с уровня 1 на уровень 2 должно уравновешивать число переходов с уровня 2 на уровень 1. Запишем следующие равенства [c.62]

Представляет, несомненно, интерес выяснить также роль и другп центров окраски в явлениях вспышки. Известно, что под действие , света в Р-полосе происходит частичное превращение Р-центров в так называемые Р -центры, представляющие собой два электроне, локализованные в области одной галоидной вакансии. Образование Р -центров, неудачно именуемое в литературе возбуждением , вызывает известное изменение в кривой Р-полосы поглощения. Так как продолжительность жизни Р -центров мала при комнатной температуре, то опыты с возбуждением удобнее производить при низких температурах. Для выяснения роли р -центров в явлениях вспышки кристалл Na l, окрашенный при комнатной температуре, был помещен в прибор для охлаждения, в котором поддерживалась во время измерения спектрального распределения вспышки постоянная температура около —72°С, либо —183°С. [c.67]

На рис. 25 приведены кривые спектрального распределения вспышки для кристаллов Na l с одинаковой концентрацией F—центров. Кривая а — получена при комнатной температуре, кривая б— при —72°С. При температуре —72 С происходит понижение кривой в максимуме и параллельно подъем ниспадающей в сторону длинных волн части кривой. Кроме того, в кривой намечается второй максимум около 520ш г. В общем кривая спектрального распределения вспышки в Na при — 72°С характерна для кристалла, в котором кроме Р-центров имеются также Р -центры [49], которыми обусловлен намечающийся второй максимум при 520тр,. Если возбуждение кристалла, окрашенного при комнатной температуре, произвести при —72°С, а затем охладить кристалл до тем-пературы жидкого воздуха и при этой температуре промерить спектральное распределение вспышечного действия видимого све-та, то получаем кривую в, состоящую в основном из одного мак- [c.67]

Кривые термического высвечивания фотохимически окрашенных щелочно-галоидных кристаллов имеют во втором интервале температур по два пика термовысвечивания, обусловленные центрами захвата с двумя различными значениями энергии тепловой ионизации. Сопоставление кривых термического высвечивания с кривыми спектрального распределения вспышечного действия видимого света и спектрами поглощения окрашенных кристаллов щелочно-галоидных соединений, а также данные о высвечивающем действии света на отдельные пики термовысвечивания и о фотохимическом превращении одних центров захвата в другие приводят к вполне достоверным выводам относительно природы центров захвата, проявляющихся во втором интервале температур. [c.117]

Спектральное распределение стимулирующего действия (вспышки) видимого света на ультрафиолетовое свечение некоторых рент-генизованных щелочно-галоидных фосфоров исследовали Ман-девиль и Альбрехт [295]. Ими было установлено, что в случае таллиевых фосфоров кривые спектрального распределения стимулирующего действия света в исследованной спектральной области полностью совпадают с кривыми f-полос поглощения (рис. 99). Общий вид кривых и положение максимумов не изменяются при продолжительной выдержке кристалла в темноте после его рентгенизации, хотя после такой выдержки, как видно из приведенного рисунка, сильно падает интенсивность свечения. Последнее обстоятельство, по-видимому, вызвано обесцвечиванием кристалла при выдержке его в темноте при комнатной температуре после его рентгенизации, т. е. уменьшением концентрации электронов на f-уровнях. В соответствии с наблюдениями В. В. Антонова- [c.209]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...