Стефана-Больцмана

Поверхностная плотность потока интегрального излучения абсолютно черного тела в зависимости от его температуры описывается законом Стефана-Больцмана [c.91]

Здесь 00 = 5,67-Ю- Вт/(м. К") - постоянная Стефана—Больцмана. Для технических расчетов закон Стефана— Больцмана обычно записывают в виде [c.91]

Степень черноты е меняется для различных тел от нуля до единицы в зависимости от материала, состояния поверхности и температуры. Используя понятие степени черноты, можно записать закон Стефана—Больцмана для реального тела [c.91]

С ростом температуры, когда максимум излучения смещается в область коротких волн, степень черноты уменьшается. Поскольку степень черноты газа Ег существенно зависит от температуры, закон четвертой степени Стефана— Больцмана строго не выполняется. Так, [c.96]

Постоянная Стефана-Больцмана а [c.23]

Собственное излучение вычислим на основании закона Стефана — Больцмана [c.192]

Проблема детектора теплового излучения неотделима от вопроса об излучательных свойствах источника излучения. Спектральные характеристики излучения черного тела, как будет показано, описываются законом Планка. Проинтегрированный по всем длинам волн закон Планка приводит к закону Стефана — Больцмана, который описывает температурную зависимость полного излучения, испущенного черным телом. Если бы не было необходимости учитывать излучательные свойства материалов, оптический термометр был бы очень простым. К сожалению, реальные материалы не ведут себя как черное тело, и в законы Планка и Стефана — Больцмана приходится вводить поправочные факторы, называемые коэффициентами излучения. Коэффициент излучения зависит от температуры и от длины волны и является функцией электронной структуры материала, а также макроскопической формы его поверхности. [c.311]

Стефана — Больцмана и Планка [c.312]

Это выражение для закона Планка. Он устанавливает связь между энергией, приходящейся на единичный интервал частот при частоте V в замкнутом параллелепипеде с объемом V, и температурой стенок. Как и следовало ожидать, закон Планка в пределе низких частот переходит в закон Рэлея — Джинса, а в пределе высоких частот — в закон Вина. Интегрирование уравнения Планка по всем частотам приводит к закону полного излучения Стефана — Больцмана. Полная энергия 0 в той же полости выражается как [c.314]

Это закон Стефана — Больцмана, устанавливающий связь между полной энергией излучения в замкнутом параллелепипеде с объемом V и температурой стенок полости. [c.314]

Связь между At/v и отношением длины волны к некоторой величине, характеризующей размер полости, заставляет ожидать отклонения АП от закона Стефана — Больцмана, которое должно быть функцией температуры. То же справедливо и для куба со стороной L [c.316]

И 7 =4,2 К А(7 —0,3%, тогда как для L = мм и Г=1000 К имеем ДI7 10 . В большинстве практических случаев оптической пирометрии эти отличия от закона Стефана — Больцмана незначительны, однако в радиометрии дальней инфракрасной области они становятся существенными. [c.317]

Рассмотрев некоторые ограничения на применение законов Планка и Стефана — Больцмана, вернемся к области, где До (V) является хорошим приближением к Д(v). Распространим, кроме того, рассмотрение на случай полостей, в которых среда имеет коэффициент преломления п, не обязательно равный единице. Спектральная плотность энергии pv в полости произвольной формы, для которой (У /- л /с) 1, выражается уравнением [c.318]

Существенно отличающаяся конструкция черного тела показана на рис. 7.15. Эта полость предназначалась для определения постоянной Стефана — Больцмана [74]. При этом полное излучение черного тела при температуре 273,16 К измерялось калориметрическим детектором при 2 К (см. разд. 7.7 и рис. 7.15). [c.347]

Рис. 7.38. Общий вид калориметра излучения, использованного для определения термодинамической температуры между 0 С и 100 С, а также постоянной Стефана—Больцмана. 1—резервуар с жидким азотом (77 К) 2 — резервуар с жидким гелием (4,2 К) 3 — нагревательный виток из нержавеющей стали 4 — нагреватель калориметра 5 — резервуар для жидкого Не 4,2 К), 6 — резервуар для сверхтекучего гелия при 2 К 7 — ловушка для излучения (4,2 К) 8 — нижняя

Плазма не является абсолютно черным телом. Она проницаема для излучений и поэтому не подчиняется закону Стефана—Больцмана. Плазма обладает небольшой лучеиспускательной способностью. [c.325]

Закон Стефана — Больцмана. Планк установил, что каждой длине волны соответствует определенная интенсивность излучения, которая увеличивается с возрастанием температуры. Тепловой поток, излучаемый единицей поверхности черного тела в интервале длин волн от X до А, + dl, может быть определен из уравнения [c.462]

Этот закон, экспериментально установленный чешским ученым Стефаном в 1879 г. и теоретически обоснованный австрийским физиком Больцманом в 1884 г., носит название закона Стефана — Больцмана. [c.463]

Коэффициент сТу называют постоянной излучения Стефана — Больцмана для абсолютно черного тела. Он равен 5,67 X хЮ-8 [c.463]

Обычно в технической литературе закон Стефана — Больцмана пишут в следуюш,ем виде [c.463]

Вторая поверхность излучает на первую по закону Стефана — Больцмана энергию Е, которая полностью поглощается черной поверхностью. В свою очередь первая поверхность излучает на вторую энергию Е . Часть эиергии Е А поглощается серой поверхностью, а остальная энергия (1 — А) Е отражается на первую и ею [c.464]

Закон Стефана — Больцмана позволяет определить плотность собственного излучения Ei, которое возникает в поверхностном слое тела и полностью определяется его температурой и физическими свойствами. Если тело участвует в лучистом теплообмене с другими телами, то на рассматриваемое тело падает извне лучистая энергия в количества цад- Часть падающей лучистой энергии в количестве телом поглощается и превращается в его внутреннюю энергию. Остальная часть лучистой энергии в количестве отражается от тела. Сумма собственного и отраженного излучений, испускаемых поверхностью данного тела, называется эффективным (фактическим) излучением [c.467]

Анализ приведенных уравнений показывает, что излучательная способность газов не подчиняется закону Стефана — Больцмана. Излучение водяного пара пропорционально Т , а излучение углекислого газа — [c.474]

Многие авторы для практических расчетов лучеиспускания газов рекомендуют пользоваться законом четвертых степеней, или законом Стефана — Больцмана. [c.475]

Закон Стефана — Больцмана. [c.479]

Тепловое излучение представляет собой электромагнитные колебания. Удельный поток излучения тела пропорционален четвертой степени его абсолютной температуры (закон Стефана — Больцмана) [c.145]

Стефана — Больцмана закон 58, 116, 145 [c.555]

ИЮ Планка по всему спектру ние Стефана — Больцмана [c.17]

Фактически излучаемое тепло можно получить, используя законы Стефана — Больцмана и Кирхгофа [c.114]

ЗАКОН СТЕФАНА-БОЛЬЦМАНА [c.325]

Формула Стефана—Больцмана. В 1879 г. Стефан, анализируя экспериментальные результаты, полученные как до него, так и им самим, установил, что интегральная (просуммированная по всем [c.325]

Выражение (14.5) получило название формулы Стефана — Больцмана. [c.326]

Со времени зарождения квантовой теории излучения черного тела вопрос о том, насколько хорощо уравнения Планка и Стефана — Больцмана описывают плотность энергии внутри реальных, конечных полостей, имеющих полуотражающие стенки, был предметом неоднократных обсуждений. Больщин-ство из них имели место в первые два десятилетия нащего века, однако вопрос закрыт полностью не был, и в последние годы интерес к этой и некоторым другим родственным проблемам возродился. Среди причин возрождения интереса к этому старейшему предмету современной физики можно назвать развитие квантовой оптики, теории частичной когерентности и ее применение к изучению статистических свойств излучения недостаточное понимание процессов теплообмена излучением между близкорасположенными телами при низких температурах и проблему эталонов далекого инфракрасного излучения, для которого длина волны не может считаться малой, а также ряд теоретических проблем, относящихся к статистической механике конечных систем. Хорошим введением к современному обзору в этой области являются работы [2, 3, 5]. Еще в 1911 г. Вейль показал, что требованием о том, чтобы полость являлась прямоугольным параллелепипедом, можно пренебречь при условии, что (У /с)- оо. Он показал также, что в пределе больших объемов или высоких температур число Джинса справедливо для полости любой формы. Позднее на основании результатов работы Вейля были получены асимптотические приближения, где Do(v) являлся просто первым членом ряда, полная сумма которого 0 ) представляла собой среднюю плотность мод. Современные вычисления величины 0 ) [2, 4] с использованием численных методов суммирования первых 10 стоячих волн в полостях простой формы показали, что прежние асим- [c.315]

В тесной связи с этим находится и упоминавшаяся выше проблема вычисления переноса излученного тепла между близко расположенными высокоотражающими поверхностями при очень низких температурах. При этих условиях длины волн, посредством которых передается основная часть тепловой энергии, становятся сравнимыми с расстояниями между поверхностями. Экспериментально было найдено [34], что если средняя длина волны превышает половину расстояния между отдельными поверхностями, го наблюдаемый перенос тепла превышает перенос, вычисленный по закону Стефана — Больцмана. Величина этого аномального переноса была точно предсказана в недавней теоретической работе [17]. Расчет основан на предположении, что поле низкотемпературного излучения вблизи металлической поверхности обусловлено тепловыми колебаниями электронов в двумерном слое у поверхности металла. Эти колебания вызывают как бегущие, так и квазистационарные волны. Первые формируют классическое поле излучения, наблюдаемое на больших расстояниях от поверхности, тогда как вторые ограничены областью вблизи поверхности. При сближении двух таких поверхностей квазистационарные волны становятся преобладающим [c.317]

Рис. 7.15. Конструкция полости черного тела, предназначенная для измерения суммарного излучения при 273,16 К, при определении постоянной Стефана—Больцмана и термодинамической температуры. 1 — подвесы из нержавеющей стали при 77 и при 4,2 К 2 — апертура при 4,2 К 3 — затвор при 4,2 К 4 — плавающие экраны 5—наружный кожух 6 — регулируемый экран 7 — о+качное отверстие 8—ионный манометр 9 — черное тело, 273,16 <Т<504 К /О—платиновый термометр сопротивления 11 — радиационные экраны 12 — нагреватель.

Рассмотрим лучистый теплообмен между двумя серыми параллельными пластинами, разделенными прозрачной средой. Размеры пластин значительно больше расстояния между ними, так что излучение одной из них будет полностью попадать иа другую. Поверхности пластин подчиняются закону Ламберта. Обозначим температуры пластин Ti н Т2, коэффициенты поглощения А , собственные лучеиспускательные способности, определяемые по закону Стефана — Больцмана, Ei и Е2, суммарные лучистые потоки и Ё2эф] коэ( зфициенты излучения i и С . Полагаем, что [c.468]

В обычных условиях атомы вещества излучают одновременно кванты различной энергии, так как переход электронов с одних орбит на другие не носит организованного характера, что и приводит к полихроматичности излучения. В зависимости от температуры тела изменяется его энергетическая светимость (она по закону Стефана—Больцмана пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры тела R = аР) и по мере увеличения температуры спектральный максимум излучения сдвигается в сторону более коротковолновой части спектра. [c.116]

Так, согласно законам Стефана — Больцмана и Кирхгофа 1количество тепла, передаваемого излучением достаточно нагретого тела, описывается уравнением [c.10]

Закон Планка. Закон Стефана — Больцмана дает величину суммарного излучения абсолютно черного тела. Большое значение в теории теплового излучения имеет спектральное (монохроматическое) распределение энергии излучения абсслютно черного тела. Исходя из [c.15]

При повышении температуры вклад теплообмена из- . пучением между поверхностями пор в эффективную теплопроводность материала покрытия резко возрастает согласно закону Стефана — Больцмана. Отметим, что при разрежении вне зависимости от размеров пор третья и четвертая составляющие весьма малы, а доля кизл существенна. [c.160]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...