Спектр поглощения водяного пара

Фиг. 2.15. Спектр поглощения водяного пара [47].

Результаты измерений спектров поглощения водяного пара и других вегцеств обычно представляются в виде отногаения [c.624]

Фиг. 2-42. Спектр поглощения водяного пара (толщина слоя А —1 м, температура i —127°С). [c.139]

Спектр поглощения водяного пара [c.12]

Большие значения дипольных моментов у молекулы Н2О и ее изотопов являются причиной интенсивного вращательного спектра, занимающего весьма широкую спектральную область примерно от длин волн 8 мкм до нескольких сантиметров. Начиная от длин волн свыше 20 мкм чисто вращательный спектр поглощения водяного пара обусловливает полное поглощение солнечного излучения вертикальным столбом атмосферы. [c.12]

Спектр поглощения водяного пара регистрировался при давлении Р=10 ... 10 Па и комнатной температуре. Это позволило исключить перекрывание близкорасположенных линий за счет столкновительного уширения и регистрировать спектр поглощения с разрешением, ограниченным эффектом Доплера. [c.168]

Зарегистрированный спектр поглощения водяного пара в районе 586,9—596,6 нм содержит 282 линии поглощения [5] и представляет собой значительно более подробную картину, чем лучший из существующих на момент проведения исследований атлас солнечного спектра [35 , в котором только 160 линий из зарегистрированных в [5] отнесены к спектру Н2О, 65 линий интерпретированы как линии атмосферы или отнесены к солнечной короне, 57 линий в [35] отсутствуют. Как правило, к последней группе линий относятся те, которые удалось обнаружить за счет высокой разрешающей способности (7 10 см ) и высокой пороговой чувствительности (3 10 см ) оптико-акустического спектрометра. [c.168]

Для определения центров спектральных линий поглощения в качестве реперных линий использовались линии полученного ранее спектра поглощения паров Н2О. Спектр поглощения водяного пара регистрировался одновременно со спектром поглощения ос- [c.169]

Водяной пар. Колебательно-вращательный спектр водяного пара занимает всю видимую область, близкую и среднюю инфракрасную области примерно до частот 1000 см- с центрами полос поглощения 0,59 0,69 0,72 0,81 0,94 1,1 1,38 1,87 2,47 2,66 3,17 и 6,25 мкм. Наиболее интенсивной является 6,25 мкм-по-лоса поглощения. В вертикальном столбе атмосферы при средней влажности эта полоса полностью поглощает излучение Солнца в диапазоне длин волн 5,5... 7,5 мкм. Полосы поглощения с центрами 3,17, 2,66 и 2,47 мкм вместе обусловливают полное поглощение солнечного излучения в вертикальном столбе атмосферы при средних влажностях в спектральном районе 2,66... 3,3 мкм. Вращательный спектр поглощения водяного пара занимает весьма широкую спектральную область, примерно от длин волн 8 мкм [c.18]

Рис. 4.7. Тонкая структура спектра поглощения водяного пара в спектральном интервале шириной 0,7 см спектр получен с помощью лазерного спектрометра очень высокого разрешения [44].

Ок. 94% общего потока солнечной энергии на верх, границу атмосферы приходится именно на эту область, причём осн. часть энергии доходит до поверхности Земли. Благодаря этому Земля имеет благоприятный для жизни климат. Ослабление солнечной радиации в КВ-части этой области спектра происходит гл. обр. а а счёт рассеяния излучения на молекулах (релеев-ское рассеяние) и на частицах аэрозоля (аэрозольное рассеяние). В ДВ-части этой области солнечное излучение ослабляется в полосах поглощения водяного пара, углекислого газа, озона и ряда др. малых газовых составляющих (N0,, СН и др.). [c.136]

Еще более существенное влияние на точность определения <т(vo, г) может оказать сдвиг центра линии поглощения давлением воздуха в ИК-области спектра, где ширина доплеровского контура уже, чем в видимой области спектра, а величина сдвига того же порядка или даже заметнее. Кроме того, если учитывать совместное влияние сдвига центра линии поглощения давлением воздуха и доплеровского уширения спектра лидарного сигнала, то ошибки еще более возрастают. Так, например, оценки, приведенные в [26 для линии поглощения водяного пара с центром 728 нм, показывают погрешности 45 % для высоты 15 км. [c.157]

Методические погрешности, при измерении температур объектов пирометром полного излучения могут возникать также вследствие влияния водяных паров и углекислоты в слое воздуха, находящегося между объектом и преобразователем. Это влияние обусловливается поглощением водяными парами и углекислым газом лучистой энергии в некоторых участках инфракрасной области спектра. Следует отметить, что показания пирометра очень чувствительны к запыленности и задымленности воздуха, находящегося между пирометрическим преобразователем и объектом. В этом случае также может иметь место методическая погрешность, обусловленная ослаблением всех длин волн спектра пучка лучей, идущих ся объекта к преоб- [c.296]

Важнейшее значение в поглощении лучистой энергии в атмосфере имеет водяной пар. Это определяется не только большим его содержанием, но и очень большим числом линий и полос в его спектре. Наибольшее значение из них имеют полосы, расположенные в инфракрасной области спектра. [c.1194]

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]

Под действием солнечного излучения в тропосфере происходят реакции, играющие очень важную роль, особенно реакции, связанные с образованием фотохимического смога однако эти реакции не влияют в сколько-нибудь значительной степени на интенсивность поглощения солнечной энергии. Из рис. 5.6 видно, что в солнечном спектре, наблюдаемом у поверхности Земли, отсутствуют обширные полосы поглощения с центрами, соответствующими 1,4 и 1,9 мкм. Причина состоит в том, что двуокись углерода н водяной пар особенно чувствительны к инфракрасной области солнечного спектра и поглощение происходит на всем указанном участке, кроме нескольких окон прозрачности . Поглощение инфракрасных лучей не зависит от того, с какой стороны они попадают в атмосферу — снизу или сверху. [c.289]

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]

Основные полосы спектров поглощения углекислого газа и водяного пара [c.177]

Например, спектр поглощения углекислоты состоит из ряда полос. Три из них, наиболее мощные, учитываются в теплотехнических расчетах. Аналогичное положение имеет место для водяного пара. В пределах соответствующих полос эти газы и испускают энергию. Как было сказано, при полосовых спектрах испускания закон Стефана — Больцмана не применим. В формуле (7-16) показатель п для O.j может быть приближенно принят равным 3,5, для Н 0 — равным 3. Если желательно сохранить четвертую степень при температуре, необходимо считаться с существенной зависимостью коэффициента С от температуры, что было уже отмечено формулой (7-17). [c.211]

Суммарное излучение см и газов в общем случае не равно сумме излучений компонентов смеси, взятых порознь. Так, степень черноты смеси углекислого газа и водяного пара меньше суммы их собственных степеней черноты. Это явление связано с частичным взаимным поглощением излучения в области длин волн, в которых полосы спектров СОа и Н О перекрывают друг друга. [c.405]

В топочной технике наибольшее значение имеет излучение таких трехатомных газов, как углекислота ( OJ и водяной пар (НаО> Для каждого из этих газов существуют три наиболее важные в энергетическом отношении полосы спектра, в которых происходит излучение и поглощение энергии (табл. 15-1), [c.226]

На рис. 1-1—1-5 приведены данные [71 ] о спектральной степени черноты и спектральном коэффициенте поглощения углекислого газа и водяного пара при различных толщинах слоя, давлениях и температурах. На рис. 1-1 показаны полосы поглощения СО а и HjO при температуре Т = 1200 К и полном давлении р = 0,101 МПа для двух толщин слоя L = 20 см и L = 200 см. Для каждого из газов парциальные давления приняты равными 0,101 МПа, Из рисунка видно, что излучение СО а сосредоточено в двух сравнительно узких полосах спектра, в то время как полосы HgO практи- [c.19]

На рис. 1-2 и 1-3 показано, как изменяется спектральная степень черноты в полосах поглощения углекислого газа (Я) и водяного пара (Я) в зависимости от толщины слоя L и давления р при двух температурах 1200 и 2400 К. Как видно из кривых, увеличение толщины слоя L приводит к повышению спектральной степени черноты и уширению полос поглощения СОа и НаО, особенно на крыльях полос, преимущественно в сторону длинноволновой области спектра инфракрасного излучения газов. Влияние давления на спектр полос поглощения СОа и HjO аналогично по характеру влиянию толщины слоя. Как и увеличение толщины слоя газа L, увеличение давления газа р приводит к уширению полос поглощения в сторону длинноволновой области спектра, особенно на крыльях полос. Наиболее сильно изменение давления и толщины слоя газа сказывается на спектральной степени черноты водяного пара (X). [c.20]

С тех пор было исследовано спектральное поглощение в многочисленных веществах. Отметим пары соляной кислоты, которые весьма полно изучены с этой точки зрения при различных состояниях, аммиак, углекислый газ, инфракрасный спектр которого дал возможность окончательно установить его молекулярную структуру, водяной пар, спектр которого весьма сложен и т. д. [c.166]

Оптический метод измерения концентрации водяного пара в газах основан на зависимости поглощения радиации в инфракрасной области спектра водяным паром от его концентрации [91]. [c.281]

Поглощение (или испускание) излучения газами происходит не непрерывным образом во всем спектре, а в большом числе относительно узких полос интенсивного поглощения (или испускания). На фиг. 2.15 показан спектр поглощения водяного пара в дальней инфракрасной области (т. е. при "к — 18- 75 мкм), по данным Ренделла и др. [47]. Спектр состоит из большого числа пиков. На фиг. 2.16 представлен спектр поглощения углекислого газа по данным Эдвардса [48]. Спектр состоит из четырех полос поглощения, соответствующих длинам волн 15, 4,3, 2,7 и 1,9 мкм. [c.104]

Рис. 210. Спектр поглощения водяного пара (Н2О) А) для коротковолнового участка (X от 0,8 до 4 мк) температура пара 127° С, толщина слоя 109 см В) для длинповолпового участка (X от 4 до

Результаты приведены на рис. 3.27. Данные о спектре поглощения водяного пара можно найти также в работе [44]. Измерения в ИК-полосах поглрщения фреонов, представляющих интерес для исследований теплового баланса атмосферы, были [c.136]

О деталях измерений в оригинальной статье сказано следующее Для практических применений, при отсутствии тумана, пропускание атмосферы является хорошим на участке 0,4—1,1 мкм. Наилучшие участки пропускания в инфракрасной области спектра расположены между полосами поглощения водяного пара, т. е. 1,2 1,5 и 2—2,3мкм. Затем имеются хорошие окна прозрачности 3,2—4,7 и 8—12 мкм. На рис. 23 представлена кривая коэффициента пропускания атмосферы между 0,6 и 10 мкм в присутствии легкого тумана с оптической плотностью 0,14 на километр . [c.48]

Сравйивая между собой характеристики излучения углекислого газа и водяного пара, видим, что они сильно отличаются Друг от друга. В табл. 13 сравниваются основные показатели по обоим газам при разных температурах. Степень черноты спектра излучения водяного пара значительно больше, чем углекислого газа, коэффициенты же излучения и поглощения гораздо меньше. В соответствии с этим для тонких слоев интенсивность излучения водяного пара получается меньшей, чем для углекислого газа. По мере увеличения толщины слоя излучение водяного пара приближается к излучению углекислого газа и при толстых слоях оно превосходит излучение углекислого газа. Длина пути луча, при которой излучения углекислого газа и водяного пара равны, при [c.110]

Вследствие большой чувствительности к селективным потерям ВР-спектрометр регистрирует линии поглощения атмосферного воздуха, находящегося внутри резонатора лазера. Особенно это относится к линиям поглощения водяного пара, который является основной газовой поглощающей компонентой атмосферы в види-мой и фотографической инфракрасной областях. Чтобы избежать появления посторонних линий, при исследовании спектров поглощения газов необходимо исключать атмосферный воздух из резонатора. Это достигается вакуумизацией резонатора, заполнением резонатора газом, не имеющим в исследуемой области линий поглощения, или устранением воздушных промежутков конструктивным путем. [c.128]

Развитие лазерной техники дало возможность значительно расширить круг используемых в задачах лазерного зондирования влажности атмосферы лазеров. Это в первую очередь лазеры на красителях. С помощью таких лазеров, перестраивающихся в области полосы поглощения водяным паром 0,72 мкм [24, 27], были проведены успешные измерения влажности во всей толще тропосферы. Все более широкое использование приобретает перестраиваемый в диапазоне 0,72... 0,78 мкм лазер на основе кристалла александрит [26]. Самые широкие перспективы для лазерного зондирования влажности атмосферы открываются при использовании лазера на кристалле сапфир с титаном, обладающего уникальными возможностями непрерывной перестройки длины волны излучения в необычайно широком спектральном диапазоне, от 650 до 1150 нм. В районе 1,77 мкм проводилось зондирование водяного пара с помощью параметрического генератора света (ПГС) на основе ниобата лития [34] и перестраиваемого лазера на кристалле Со Mgp2 [53]. В среднем ИК-диапазоне спектра первые измерения профилей влажности проводились вдоль горизонтальной трассы с помощью импульсного СОг-лазера [63] с ис пользованием дискретной перестройки длины волны излучения на линиях Р(12), Р(18) и Р(20) в 10-мкм полосе излучения. Малая эффективность обратного рассеяния в этой области спектра естественно снижает диетанционность зондирования при прямом детектировании лидарных сигналов. Даже при энергии в импульсе 1 Дж в этих измерениях профиль влажности устойчиво восстанавливался на расстояниях не более 1 км. Однако в этой области спектра последние годы активно развиваются чувствительные методы когерентного (гетеродинного либо гомодинного) приема лидарных сигналов. Они значительно повышают потенциал лидара даже при умеренных энергиях лазерного передатчика. Первые сообщения об измерениях профилей влажности с помощью когерентного лидара на основе гетеродинного СОг-лазера приведены в [40]. [c.191]

В современных наземных лидарах для зондирования водяного пара методом дифференциального поглощения в качестве лазерного передатчика, как правило, используют лазеры, имеющие перестройку длины волны излучения в районе полосы поглощения водяным паром 0,72 мкм. Один из первых лидаров, работающих в этой области спектра, был разработан в группе Броуэлла в Ис- [c.191]

При выборе спектрального участка необходимо учитывать, что по мере возрастания длин волн и понижения температуры коэффициент излучения для большинства металлов снижается. Кроме того, при выборе рабочего интервала в инфракрасной области спектра необходимо также учитывать, что некоторые участки спектра претерпевают в воздушном слое между прибором и излучателем замег-ное поглощение. Основными компонентами в воздухе, создающими заметное поглощение лучистой энергии в некоторых участках инфракрасной области спектра, являются водяные пары и углекислый газ. [c.265]

С помощью этой системы и топографических отражателей были выполнены предварительные измерения содержания в воздухе SO2 (по спектральной линии с центром 4,0 мкм), Hi (3,4 и 1,6 мкм) и НоО (1,7 мкм) [392, 393]. Во время измерений кониентрации СН4 по спектральной линии с центром 3,4 мкм получили дополнительно спектр поглощения атмосферы, что позволило определить вклад поглощения водяного пара в сигнал [394]. Полученные спектры СН4 показаны на рис. 9.49. Исходя из анализа спектров, для измерений в воздухе концентрации молекул СН4 выбрали переход Р(10) с центром линии в спектре при 3,4 мкм. На рис. 9.50 представлены результаты таких измерений в зависимостп от вре.мени. Видно, что они хорошо согласуются с результатами лабораторного анализа отбираемых через каждый час проб воздуха. [c.448]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...