Излучатель Больцмана

На основании общих термодинамических представлений Кирхгоф показал (1895), что е = а независимо от температуры тела, причем зто равенство справедливо для каждой длины волны в отдельности. Это означает, что коэффициент излучения черного тела равен единице (е = 1), т. е. черное тело является наиболее эффективным излучателем тепловой радиации. Соотношение (11.1) при е= I для черного тела было теоретически получено Больцманом (1884) н поэтому называется законом Стефана-Больцмана, а ст - постоянной Стефана-Больцмана. Закон Стефана-Больцмана показывает, что мощность излучения поверхности черного тела зависит только от температуры и не зависит от физических свойств поверхности. [c.69]

Иногда под больцмановским излучателем подразумевается излучатель, в котором лишь атомы распределены по энергетическим уровням по формуле Больцмана, в то время как энергия поступательного движения частиц (например, электронов) не находится в равновесии с атомами. Однако такое состояние если и может быть осуществлено, то лишь приближенно, и поэтому Мы будем рассматривать равновесие в указанном в тексте виде. [c.428]

Особый интерес представляет объемная плотность Энергии излучения, если это излучение сосредоточено в замкнутом объеме. В этом случае излучение подчиняется законам излучения абсолютно черного тела, в частности закону Стефана - Больцмана, согласно которому объемная плотность энергии излучения пропорциональна четвертой степени термодинамической температуры. Если в оболочке, в которой заключено излучение, сделать малое (по сравнению с общей поверхностью) отверстие, то это отверстие будет абсолютно черным излучателем, энергетическая светимость которого связана с объемной плотностью энергии излучения соотношением [c.287]

При М, радиац. переноса теплоты от разл. высокотемпературных источников (напр., излучения Солнца и планет, струй ракетных двигателей, плазмы) необходимо воспроизводить не только лучистый тепловой поток, но и спектральный состав излучения (см. Стефана — Больцмана закон излучения, Планка закон излучения), что существенно затрудняет создание искусств, излучателей для М. [c.173]

Рассмотрим теперь процесс передачи тепла от вторичных излучателей к нагреваемым телам излучением, так как от характера этого процесса зависит величина /изл, входящая в уравнения (9-5) и (9-6). Для этой цели составим уравнение теплового баланса излучателя, основанное на законе Стефана—Больцмана [c.151]

Радиационная пирометрия. Закон Стефана — Больцмана для интегрального потока энергии излучения является теоретической основой радиационной пирометрии. Приборы, предназначенные для измерения температуры тела по тепловому действию его полного излучения, называются пирометрами полного излучения. Эти пирометры градуируются по черному излучателю, и поэтому при измерении температуры черного тела их показания дают действительное значение измеряемой температуры. При измерении температур реальных фи- [c.315]

Непрерывный спектр. Элементарное представление о внешней поверхности звезд состоит в том, что они излучают, как абсолютно черное тело. В этом случае распределение излучаемой энергии по спектру можно выразить формулой Планка. Дифференцирование этой формулы дает закон Вина, согласно которому имеется линейное соотношение между абсолютной температурой и обратной величиной длины волны, соответствующей максимуму на кривой распределения энергии. Интегрирование формулы Планка приводит к закону Стефана — Больцмана, устанавливающему линейное соотношение между энергией, излучаемой с единицы поверхности, и четвертой степенью абсолютной температуры. Если можно было бы рассматривать звезды как абсолютно черные излучатели и имелась бы возможность измерения соответствующих величин, нетрудно было бы определить абсолютные температуры звезд. [c.387]

Как селективный излучатель газ не подчиняется законам Планка и Стефана — Больцмана. Несмотря на это, излучение газообразного тела выражают такой же формулой, как и для твердых серых тел [c.270]

Допуш ения, используемые во всех методах, базирующихся на законе Стефана—Больцмана, заключаются в следующем. Считается, что объем топочной камеры заполнен продуктами сгорания с постоянными по всему объему составом и температурой, равной эффективной температуре топочной среды Гф. Предполагается также, что поглощательные и излучатель-ные свойства среды постоянны по отношению ко всем поверхностям, ограничивающим топочный объем. Принимается, что поверхностная плотность потока излучения, падающего иа обмуровку и тепловоспринимающие поверхности, одинакова во всех точках. [c.70]

Радиационная температура. Схема измерений ясна из рис. 8.8. Интегральную энергетическую светимость измеряют каким-либо малоселективным приемником света, примерно одинаково реагирующим на излучение всех длин волн (например, термопарой или термостолбиком). Для того чтобы учесть заниженную (по сравнению с черным телом) энергетическую светимость данного нечерного тела, вводят некий коэффициент, показывающий, во сколько раз нужно как бы уменьшить значение а для вычисления температуры этого излучателя из закона Стефана—Больцмана. Другими словами, при измерениях температуры пользуются интерполяционной формулой [c.413]

Выразим / 1, / 02 —энергетические светимости абсолютно черных поверхностей в (13.54) через пх излучательиую характеристику и температуры по закону Стефана —Больцмана [c.289]

Необходимо отметить некоторые недоразумения, которые встречались по поводу этого случая возбуждения в более старых литературных источниках, а именно иногда считалось, что термический характер возбуждения специфически связан с возбуждением при столкновениях нейтральных атомов и молекул, совершающих тепловое движение. Наличие в светящемся объеме свободных электронов или других заряженных частиц, как предполагалось, нарушает тепловой характер возбуждения. В действительности он обусловливается лишь наличием термодинамического равновесия независимо от того, при столкновении с какими частицами происходит возбуждение атомов. При этом обычно рассматриваются случаи неполного равновесия, в том смысле, что в источнике света отсутствует равновесие с излучением. Равновесие считается выполненным лишь по отношению к движению частиц всех сортов и их распределению по энергетическим уровням. Другими словами, считается, что частицы всех сортов движутся со скоростями, распределенными по закону Максвелла с одним и тем же значением температуры Г, и что они распределены по энергетическим уровням по закону Больцмана с той же температурой Т. Тогда, при одновременном отсутствии равновесия с излучением, интенсивность линий, для которых самопоглощение не играет заметной роли, выражается формулой (2). Излучатель, удовлетворяющий формуле (2), называется больцмановским излучателем. При возрастании оптической плотности, когда сказывается самопоглощение света, больцманов-ский излучатель начинает переходить в планковский излучатель. ) [c.428]

Расчет энергии излучения абсолютно черного и серых излучателей. Энергия рассчитывается по уравнениям Планка, Вина, Кирхгофа и Стефана — Больцма-10 на. В совре.менных условиях высокой оснащенности устройствами электронного счвтз с помощью простейшей счетной машины можно скорее получить искомый результат, чем по таблицам, приведенным в старых справочных изданиях. В качестве аргумента удобно выбирать произведение ХТ. Результаты расчетов по такому аргументу представлены на рис, 9.3. [c.322]

Фотометрические характеристики какого-либо излучателя опреде-ЛЯН5ТСЯ спектрофотометрическим сравнением их с излучением абсолютно черного тела, характеризуемого законами Планка, Стефана—Больцмана, Вина и др. [c.52]

Фотометрические ха рактеристики какого-ли бо излучателя определи ются спектрофотометри ческим сравнением их с излучением абсолютно черного тела, ха рактернзуемого законами Планка, Стефана—Больцмана, Вина и др 132, 115]. [c.34]

В к-ром согласно международному соглашению константа ( 2= 1,432 см °С, а Т1 соответствует золота 1 336° К. При интегрировании ур-ия Планка получается выражение общего количества энергии, испускаемой черным телом для всех длин волн, которое отвечает известному закону полной радиации Стефана—Больцмана Е а Т , где ЧУ—константа, а Т—абсолютная температура. Существует два типа пирометров, основанных на излучении. В одном случае сравниваются интенсивность излучения или практически яркость для определенной длины волны с яркостью нормального излучателя и в другом—измеряется общее количество энергии излучения накаленного тела. Первые назьшаются оптическими, а вторые — радиационными пирометрами. Следует отметить, что в, то время как общее излучение повышается с Г лишь в 4-ой степени, интенсивность излучения в определенной длине волны возрастает в степени 15— 0 от °. Т. о. измерения с помощью оптических пирометров оказываются несравненно более чувствительными. Однако преимущество радиационных пирометров заклю- чается в объективности. их показаний и в возможности благодаря э ому автоматической регистрации. Поэтому непригодные в качестве прецизионных приборов, они с успехом служат для контроля Г-ного режима в -заводских установках. Сущность устройства их состоит в том, что энергия излучения накаленного тела концентрируется на воспринимающей поверхности и здесь, превращаюсь в теплоту, дает термоэлектрич. или другой эффект. В качестве собирательного при- [c.227]

Выражение (19.50) отличается от простейш е.г 0 уравнения Стефана—Больцмана для идеального излучателя (т. е. излучателя с постоянной температурой по всей поверхности) только коэффициентом Р. [c.502]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...