Полосы поглощения газов

При прохождении с тонов через объем газа некоторая их часть поглощается молекулами газа. Энергия фотонов передается молекулам, вследствие чего газ нагревается, происходит поглощение лучистой энергии в объеме газа. При этом поглощаются только те фотоны, энергия которых /tv отвечает частотам v (или, что то же, длинам волн X = /v), соответствующим полосам поглощения газа. Фотоны других энергий пролетают через газовый объем без поглощения. [c.183]

Ввиду того, что газы обладают селективным поглощением, их интегральная степень черноты даже при бесконечно толстом слое всегда меньше единицы. Что же касается спектральной степени чернота газа е , то она может достигать значений, равных единице, при I = оо для длин волн X, совпадающих с полосами поглощения газа. [c.177]

Гет И при 3=00 приведены на рис. 15-16 (заштрихованные полоски показывают спектр поглощаемой энергии). При составлении графиков поглощательная способность отдельной спектральной полосы поглощения газа определялась из уравнения [c.262]

Поток эффективного излучения стенки в пределах полос поглощения газа можно определить по формуле [c.304]

Другой важной спектроскопической характеристикой полос поглощения газов является полуширина полосы, которая определяется при значении спектрального коэффициента поглощения, равном половине его максимального значения. [c.18]

Степень черноты является физической характеристикой собственно газа. Она зависит от парциального давления газа, толщины излучающего слоя, температуры и полного давления. Влияние парциального давления и толщины слоя определяется числом молекул газа, находящихся на пути луча в газовом объеме. Влияние полного давления связано с уширением полос поглощения газа при повышенных давлениях. [c.32]

В случае если полосы поглощения газов не перекрываются или перекрываются незначительно, суммарная степень черноты смеси газов равна сумме степеней черноты газов, взятых раздельно. [c.35]

В данном случае при поглощении газом излучения, исходящего от Других слоев того же газа, весь поток падающего излучения целиком приходится на полосы поглощения газа, что приводит к сильному увеличению численного значения поглощательной способности газа. [c.40]

На рис. 1-7 приведены данные [71], показывающие, как изменяется спектральная степень черноты (Я) в основных полосах поглощения газа. Центры полос указаны ниже [c.41]

В качестве таких эталонных веществ (спектры которых хорошо измерены). могут быть использованы полосы поглощения газов (НгО, СОг, НС1, НВг, СО и т. д.), полосы поглощения жидкостей (инден) и пленок полимеров (полистирол, тефлон). [c.164]

Полосы поглощения газов 201, 203 Полуширина линии 182, 193, 216 Поляризации степень 11, 17, 19, 23, [c.254]

Лазерная съемка основана на облучении объекта на двух длинах волн, одна из которых попадает в полосу поглощения газа, а другая лежит вне ее (метод дифференциального поглощения). [c.58]

Газы являются селективными излучателями. Участки спектра, в которых газ излучает и поглощает энергию, называют п о л о с а м и излучения (поглощения). Ниже приведены основные полосы поглощения Я, мкм, для СО2 и Н2О [c.96]

Максимум излучения поверхности Земли в интервале температур 223—323 К в мировое пространство имеет место (согласно закону Вина) в пределах значений Хнз= 13- 9 мкм, т. е. излучение Земли — длинноволновое и отчасти совпадает с полосой поглощения энергии излучения углекислым газом (табл. 11.1). [c.212]

Для анализа в отработавших газах суммарных углеводородов (СрН, ) наиболее широкое применение получили методы ИКС и пламенно-ионизационное детектирование (ПИД). ИКС-анализаторы с оптико-акустическим детектором компактны, обладают высоким быстродействием, относительно дешевы и доступны. Основным их недостатком является достаточно высокая ошибка, вносимая нестабильностью состава углеводородов в ОГ. Поскольку отдельные углеводороды обладают каждый своей полосой поглощения, то создать универсальный детектор на С Н не удается. Обычно ИКС-анализаторы калибруют по -гексану или пропану — наиболее характерным углеводородам, входящим в состав ОГ. [c.21]

Наиболее важной полосой поглощения углекислого газа является широкая полоса 12,9—17,1 мкм, расположенная в максимуме теплового излучения атмосферы. [c.1194]

В отличие от твердых тел для газов коэффициент поглощения ах мал (в области полос поглощения). Поэтому у газов поглощение происходит в конечном объеме. Следовательно, поглощение и излучение газов объемное и в нем участвуют все микрочастицы газа. На этом основании его поглощательная способность зависит от плотности и толщины газового слоя [c.326]

Процессы теплового излучения и поглощения газов имеют ряд особенностей по сравнению с излучением твердых тел. Твердые тела имеют обычно сплошные спектры излучения они излучают (и поглощают) лучистую энергию всех длин волн от О до оо. Газы же излучают и поглощают энергию лишь в определенных интервалах длин волн АХ, так называемых полосах, расположенных в различных частях спектра для лучей других длин волн, вне этих полос, газы прозрачны, и их энергия излучения равна нулю. Таким образом, излучение и поглощение газов имеет избирательный селективный) характер. В энергетическом отношении для углекислоты и водяного пара основное значение имеют три полосы, примерные границы которых приведены в табл. 5-1. [c.169]

На основе (и) можно вычислить также полное излучение с единичной поверхности газового слоя Е. Для этого нужно знать зависимость коэффициента поглощения от частоты V в полосах поглощения-излучения для данного газа при заданных температуре и давлении. Вычисление сводится к интегрированию обеих частей (и) по всему спектру, практически —по полосам поглощения, так как вне их излучение газа отсутствует. В итоге плотность излучения с поверхности газового слоя можно представить [c.175]

Процессы теплового излучения и поглощения газов имеют ряд особенностей по сравнению с тепловым излучением твердых тел. Твердые тела имеют обычно сплошные спектры изучения они излучают (и поглощают) лучистую энергию всех длин волн от О до оа. Газы же постоянно излучают и поглощают энергию лишь в определенных интервалах длин волн так называемых полосах, расположенных в различных частях спектра для лучей других длин волн, вне этих полос, газы прозрачны, и их энергия излуче- [c.182]

Величина а , 1/м, при заданной частоте v зависит от природы газа, его температуры и давления. Для различных полос поглощения значения различны вне этих полос газ прозрачен для тепловых лучей, н коэффициент поглощения равен нулю. Обратная величина 1/а определяет среднюю длину свободного пробега фотонов в газе до момента их поглощения. С ростом плотности газа из-за увеличения концентрации молекул длина свободного пробега фотонов падает, а коэффициент поглощения растет. [c.185]

Газы с симметричным строением молекул (водород, кислород, азот и др.) не обнаруживают полос поглощения, достаточных для учёта их при встречающихся в технике температурах окись углерода, углеводороды, водяной пар, углекислота, сернистый ангидрид, аммиак,, хлористый водород имеют полосы поглощения, достаточно развитые. [c.504]

В тех областях спектра, где нет полос поглощения СО2 и Н2О, излучают только сажистые частицы. В остальных областях спектра на излучение частиц сажи накладывается либо излучение водяного пара, либо излучение углекислого газа. В трех участках спектра теплового излучения пламени на излучение частиц сажи взаимно накладываются полосы Н2О и СО2. [c.121]

Рие. 5-1. Спектральные полосы поглощения углекислого газа и водяного пара. [c.176]

В отличие от углекислого газа, который обладает сравнительно узкими полосами поглощения, водяной пар характеризуется значительно более широкими спектральными полосами поглощения, в силу чего его поглощательная способность и степень черноты выше, чем у углекислого газа при прочих равных условиях. [c.177]

Ю. А. Попов и Р. Л. Шварцблат [45] провели расчеты спектральных коэффициентов поглощения и степеней черноты Og, HgO и их смесей на основании статистической модели полос поглощения газов. Эти расчеты показывают, что при достаточно большой толщине слоя газов L = 20 м) полосы излучения практически смыкаются, образуя характерный для топочных камер спектр газового излучения. Увеличение толщины слоя газов, как и следовало ожидать, приводит к заметному возрастанию излучения не только в центре, но и на крыльях полос. [c.23]

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]

Хотя практически во всех экспериментальных работах, начиная с самых первых, метод ВРЛС применялся для исследования свойств поглощающей среды — регистрации вещества и т.д.— прикладные возможности метода до конца еще не осознаны. Очевидна его перспективность в лазерном газоанализе для контроля как отдельных газов, так и смесей. В первом случае могут найти применение кристаллические активные среды, генерирующие в области 0,5—3 мкм, куда попадают сотни полос поглощения газов, во втором — широкополосные активные среды, позволяющие регистрировать ВРЛ-спектры смесей, в которых будут проявляться линии поглощения сразу целого ряда газов. Широкополосные ВР-спектрометры могут также производить быстрый панорамный обзор спектров поглощения или усиления исследуемого вещества (экспресс-анализ спектров). [c.133]

Очевидно, что аномальная дисперсия возникает не случайно, а непосредственно связана с наличием полос поглощения у исследуемого вещества. Она отсутствует в той области спектра, где нет полос поглощения. Так, например, спектры всех прозрачных тел (многие газы, вода, стекло, кварц и др.) не имеют полос поглощения в видимой области и у них в этом диапазоне наблюдается только нормальная дисперсия dnjdX < 0). В ультрафиолетовой и инфракрасной областях многие из тел интенсивно поглощают электромагнитное излучение — там должна наблюдаться также и аномальная дисперсия. [c.137]

Для атомов некоторых веществ, например редких земель, к числу которых относится неодим (N(1) и празеодим (Рг), можно считать установленным, что оптический электрон принадлежит не к группе, расположенной в самой периферической части атома, как для большинства веществ, в частности для щелочных металлов, а к одной из внутренних групп. Такое защищенное положение оптического электрона редких земель объясняет, по-видимому, то обстоятельство, что соли этих веществ, даже введенные внутрь твердого вещества (стекло), обнаруживают очень узкие полосы поглощения, приближающиеся к полосам в спектре поглоигения изолированных атомов. Из приведенных фактов и рассуждений явствует, что вопрос о природе поглощения света легче выяснить при исследовании поглощения изолированными атомами, т. е. разреженными газами. [c.568]

Газовые лазеры. Ширина энергетических уровней в газах довольно мала (порядка нескольких гигагерц и меньше), поскольку в них по сравнению с твердым телом более слабо действуют механизмы, вызывающие уширение линий. Поэтому оптическая накачка с помощью ламп, применяемых для твердотельных лазеров, неэффективна для газовых лазеров, так как в активной газовой среде нет широких полос поглощения. [c.288]

Эталонные спектры для градуировки призмы Na l. Исполь-зуемый в задаче ИК-спектрометр ИКС-21 с призмой из хлористого натрия имеет рабочий интервал от 2 до 15 мкм (5000— 680 см ). Наиболее выгодной областью его применения с точки зрения наилучшей дисперсии является область 2000—660 см . Для градуировки прибора в такой широкой области спектра в качестве нормалей I и II классов могут быть использованы полосы поглощения атмосферной влаги (рис. 52), аммиака (рис. 53) и атмосферного углекислого газа (рис. 54). Все значения волновых чисел (в СМ ) на этих и последующих рисунках приведены к вакууму. Градуировка области выше 2000 см может быть выполнена по данным рис. 55—58 (нормали II и III классов). Для градуировки призмы КаС1 могут быть также использованы слабые линии ртути 5074,5 4444,6 и 4299,1 см и линия излучения гелия 4856,1 см . [c.147]

Поглощение лучистой энергии в атмосфере (табл. 44.38) [32]. Основную роль в поглощении лучистой энергии в атмосфере играют кислород, озон, углекислый газ, водяной пар и пыль. В целом атмосферой поглощается 17—257о солнечного излучения. Кислород имеет полосы поглощения главным образом в ультрафиолетовой части спектра. В видимой части поглощение происходит в полосах А с центром около 0,76 мкм и В с центром около 0,69 мкм, однако поглощение в них мало и слабо влияет на ослабление излучения. [c.1194]

В практике теплотехнических расчетов наиболее распространенными трехатомпыми газами являются СОд и Н3О, В отличие от твердых тел газы излучают энергию лишь в определенных интервалах длин волн А)1, называемых полосами спектра. Для лучей других длин волн вне этих полос газы прозрачны и их энергия излучения равна нулю. Таким образом, излучение и поглощение газов носит избирательный характер. Количество поглощаемой газом энергии зависит от числа находящихся в данном объеме молекул газа. Это число пропорционально толщине газового слоя, характе- [c.238]

В отличие от твердых тел показатель поглощения а>, для газов (конечно, в области полос поглощения) мал. Поэтому для газообразных тел уже нельзя говорить о гювсрхиостгюм поглощении (см. 32.2), так как поглощение лучистой энергии происходит в конечном объеме газа. В эгом смысле поглощение и излучение газов называется объемным. Кроме того, показатель поглощения для газов зависти от температуры. [c.397]

Твердые вещества имеют широкие полосы поглощения и для накачки целесообразно использовать газоразрядные лампы с широким спектром излучения. Газообразные вещества имеют относительно узкие и весьма интенсивные линии поглощения и возбуждаются нередко с помощью газового разряда в самой активной среде, — т. е. в газе. Для газовой смеси удается получить высокую инверсию населенности при определенном режиме газового разряда. К таким средам относятся смеси гелия и неона, гелия и ксенона, неона и кислорода, аргона и кислорода и др. Обычно газовая среда состоит из двух газов, в которой активным является один из газов, а второй лишь используется для не-, редачи энергии накачки к частицам активного газа например, в ге-лийнеоновом ОКГ в состав смеси входит гелий Не и неон Ne в соотношении 10 I давление составляет 1 мм рт. ст. Источником стимулированного излучения служат атомы неона. Возбуждение достигается либо с помощью высокочастотного генератора, либо с помощью тлеющего разряда в трубке при высоком постоянном напряжении. Возбужденные атомы гелия с большим временем жизни, 1000 мксек, передают при столкновениях свою энергию атомам неона. В смеси азота с углекислым газом излучательные переходы совершаются между уровнями молекул СОз, а возбужденные атомы азота лишь передают свою энергию углекислому газу. В генераторах на аргоне генерация возникает при дуговом разряде в аргоне. Возможно использование и других газов. — [c.223]

Инфракрасные приборы, основанные на поглощении инфракрасных лучей, получили широкое применение в различных отраслях промышленности для определения концентрации окиси углерода (СО), двуокиси углерода (СО2), аммиака (NH.,) и других газов [16], Это объясняется тем, что в инфракрасной области спектра газы имеют весьма интенсивные и отличительные друг от друга, по положению в спектре, полосы поглощения. Инфракрасные лучи поглощают все газы, молекулы которых состоят не менее чем из двух различных атомов. Этим определяется широкий круг пробных веществ, которые можно использовать в процессе контроля герметичности изделий (закись азота, пары фреона, аммиак и др.). В зависимости от принципа действия луче-приемника инфракрасные "устройства делятся на несколько групп. На рис. 7 схематично показан оптико-акустиче-ский лучеприемиик 1, в котором находится газ, способный поглощать инфракрасные лучи. Окно 2 этого луче-приемника выполнено из материала, пропускающего инфракрасное излучение. Через это окно поступает поток инфракрасного излучения от источника 3, прерываемый с определенной частотой обтюратором 4, приводимым в действие синхронным двигателем 5. Вследствие этого газ будет периодически нагреваться за счёт поглощения энергии и в замкнутом объеме луче-приемника возникнут периодические колебания температуры, вызывающие колебания давления газа, которые преобразуются конденсаторным микрофоном 6 в электрический выходной сигнал. [c.197]

Указанная тонкая структура полосы может наблюдаться лишь при поглощении рентгеновых лучей в газах или парах, где возможно наличие неискаженных внешних уровней. И действительно. Костер и Ван-дер-Тюк наблюдали такую структуру рентгеновой полосы поглощения в газообразном аргоне. На рис. 181 приведена структура /С-полосы поглощения Аг, где ясно видны два максимума, соответствующие переходам 1 ->4р и Is—>-5р. В случае молекулярных соединений на строении края полосы сказывается связь атомов в молекуле. Теория структуры края полос рентгенова погло- [c.323]

Из уравнения (5-21) видно, что с ростом спектральной оптической толщины слоя а 1 суммарная спектральная интенсивность излучения с поверхности(О растет и при i>3 практически достигает спектральной интенсивности излучения абсолютно черного тела /ov при температуре, равной температуре газа в объеме. Вне полос спектра поглощения газа величина ,==0 из соотношения (5-21) следует, что в этих участках спектра излучение газового объема отсутствует. Выражение (5-21) определяет интенсивность излучения по направлению нормали к поверхности плоского слоя. Плотность полусферического излучения с поверхности Е , можно найти, если рассмотреть также иные направления, по которым излучение пересекает граничную поверхность. Выражение для интенсивности излучения в произвольном направлении п (рис. 5-21) определяется тем же уравнением (5-21), если в нем толщину слоя газа I заменить на длину пути луча в этом направлении / =// osO. Если подставить это соотношение в (в), то после вычислений получим [c.174]

Как уже указывалось ранее, все рассмотренные опытные данные по излучению СОа и Н2О относятся к условиям, когда полное давление газа р = 1 ата. К сожалению, в литературе имеется очень мало экспериментальных данных о влиянии полного давления на степень черноты газов. Известно, что с увеличением полного давления газа, при постоянных парциальном давлении и толщине слоя, степень черноты газа должна возрастать в связи с расширением спектральных полос поглощения. Поэтому присадка к поглощающему газу другого лучепрозрачного газа приводит к увеличению его поглощательной способности и степени черноты. [c.181]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...