Излучение равновесное интенсивность

В недрах звёзд, от центра и практически до фотосферы, справедливо приближение лучистой теплопроводности, в соответствии с к-рым для в (1) используется термодинамически равновесное, определяемое законом Планка, значение = (4я/с)Д (Т), где В (7 ) — равновесная интенсивность излучения см. Планка закон излучения). В результате [c.325]

Как следует из фиг. 11.8—11.13, молекулярный состав воздуха существенно изменяется при повышении температуры до 1 эв, что соответствует увеличению числа М в соотношениях (11.53) от 1 до 30. В диапазоне плотностей, рассмотренных на фиг. 11.8, а, X представляет собой среднее число частиц (атомов, молекул, ионов и электронов), приходящееся на одну частицу воздуха Б нормальных условиях. Например, сечение Z = 2 соответствует полной диссоциации кислорода О г и азота N2, но сравнительно малой ионизации (см. фиг. 11.9—11.13). Более того, вблизи фронта ударной волны воздух может не находиться в равновесии, о чем будет сказано в гл. 13. В диапазоне чисел М от 10 до 20 этот эффект приводит к интенсивности излучения, превосходящей интенсивность при равновесном составе для того же значения М [c.406]

Преобразуем правую часть уравнения (2.24), объединив вместе члены, отвечающие поглощению и вынужденному испусканию, поскольку они оба пропорциональны неизвестной функции координат и времени — интенсивности излучения. Введем при этом в множитель перед 1 , в члене вынужденного испускания вместо коэффициента излучения ] его выражение через коэффициент поглощения (2.21), в которое подставим формулу (2.11) для равновесной интенсивности. Правая часть уравнения примет вид [c.114]

Уравнение переноса излучения (2.28) представляет собой дифференциальное уравнение в частных производных относительно интенсивности, как функции координат, времени и направления 1 г, t, Q) и описывает поле неравновесного излучения. Обычно термодинамическое равновесие в самом веществе устанавливается весьма быстро, так что вещество можно считать термодинамически равновесным в каждой точке пространства и в каждый момент времени. Состояние вещества при этом характеризуется двумя параметрами, например температурой и плотностью. Уравнение переноса излучения включает в себя величины, зависящие от рода и состояния вещества коэффициент поглощения который зависит от свойств вещества, его температуры и плотности, и равновесную интенсивность Д,р, которая есть функция только температуры. [c.115]

В бесконечной среде с постоянной температурой в установившемся состоянии излучение термодинамически равновесно. Интенсивность его не зависит от направления и определяется формулой Планка. В какую-нибудь точку пространства приходят кванты, рожденные в окрестности этой точки на расстояниях не более нескольких пробегов кванты, рожденные вдали, не доходят, поглощаясь по пути. Следовательно, в создании равновесной интенсивности в данной точке участвует только непосредственная ее окрестность. Даже если температура вдали и отлична от температуры этой окрестности, это практически не сказывается на интенсивности излучения в рассматриваемой точке. Значит, если в достаточно протяженной, оптически толстой среде температура не постоянна, но меняется достаточно медленно с расстоянием так, что изменения ее малы на расстояниях порядка пробега излучения, интенсивность в какой-либо точке пространства будет очень близка к равновесной, соответствующей температуре данной точки. При этом интенсивность будет тем ближе [c.132]

В какой области спектра равновесного (черного) излучения при температуре Т = 300 К интенсивность индуцированного излучения превосходит интенсивность спонтанного [c.707]

В 1916 г. в связи с анализом проблемы равновесного теплового излучения Эйнштейн дополнил квантовую теорию Бора количественным описанием процессов поглощения и испускания света. Новые понятия и представления, введенные Эйнштейном, полностью сохранили свое значение до наших дней и служат основой теоретического анализа большинства вопросов, касающихся интенсивности линий испускания и поглощения. [c.730]

В 194 мы определили тепловое или температурное излучение как равновесное излучение, подчиняющееся закону Кирхгофа. Этим мы противопоставили тепловое излучение другим, неравновесным видам свечения. Однако к числу таких неравновесных свечений, интенсивность которых может превышать при данной температуре тепловое излучение, принадлежат еще разнообразные типы свечения. Сюда относится, конечно, и люминесценция, но и рассеянный свет и свет отраженный точно так же отличаются от теплового излучения. Однако все эти виды свечения, кроме люминесценции. [c.760]

Все сказанное об усилении рассеянного света относилось к стоксовой компоненте. Антистоксово рассеяние есть процесс, обратный стоксовому, и для него имеет место не усиление, а ослабление интенсивности. Причина появления мощного антистоксова излучения иная, и для ее выяснения целесообразно исходить из классических представлений о природе комбинационного рассеяния, изложенных в 162. Согласно последним комбинационное рассеяние возникает в результате модуляции поляризуемости молекул колебаниями их ядер.. Рассмотрим, ради простоты, случай двухатомной молекулы и обозначим через изменение расстояния между ядрами в сравнении с его равновесным значением. Дипольный момент молекулы, индуцированный полем световой волны, записывается в виде [c.856]

Таким образом, равновесное излучение характеризуется температурой Т, а также давлением р. Давление излучения называют еще световым давлением. Это название будет вполне понятно, если учесть, что излучение имеет электромагнитную природу, т. е. нагретые тела излучают электромагнитные волны различных частот. С изменением температуры интенсивность излучения, а соответственно и распределение энергии излучения по частотам изменяется. [c.161]

Простейшим случаем теплового излучения является равновесное, когда температура среды постоянна. В этом случае спектральная интенсивность не должна зависеть от s, и из (1.46) следует закон излучения Кирхгофа в виде [c.23]

Здесь /(й) —полная интенсивность излучения (т. е. количество лучистой энергии, протекающей в единицу времени через единичную площадку, помещенную перпендикулярно к направлениям, лежащим внутри телесного угла dQ около вектора J2), В — полная интенсивность равновесного излучения, а = = 5,670 10 кг/ (с К ) — постоянная Стефана — Больцмана. [c.406]

Излучение системы, находящейся вблизи состояния термодинамического равновесия, характеризуется интенсивным термодинамическим параметром — температурой. Те ше-ратура излучения может быть введена обычным для те мо-динамики способом при равенстве внешних параметров и температуре двух равновесных термодинамических систем в случае теплового контакта этих систем состояние их термодинамического равновесия не нарушается, переноса энергии не существует. [c.152]

Излучаемую нагретыми телами энергию обычно называют излучением. Если тела излучают столько же энергии, сколько они поглощают ее от окружающих тел, и находятся в равновесии с излучением, то такое излучение называют равновесным. Температура равновесного излучения равна температуре тел, находящихся с ним в равновесии. Давление излучения называют световым давлением. С изменением температуры интенсивность излучения, а соответственно и распределение энергии излучения по частотам изменяются. [c.465]

Наряду с теплотой ядерный реактор выделяет большое число радиоактивных нуклидов, приводящих к интенсивным ионизирующим излучениям активной зоны и оборудования первого контура. Для станции электрической мощностью 1000 МВт равновесная активность составляет 0,27 10 Ки. Однако эксплуатация АЭС показывает, что конструкции твэлов и всего оборудования первого контура обеспечивают надежную локализацию активности. Активация водного теплоносителя обусловлена активацией атомов кислорода и продуктов коррозии или примесей, имеющихся в теплоносителе. В связи с этим необходимо предъявлять особо высокие требования к качеству конденсата и герметичности первого контура. [c.349]

Проанализируем некоторые свойства термодинамически равновесного излучения в вакууме. В соответствии с (2-2) и определением вектора полного потока излучения (1-87) спектральная интенсивность равновесно, го излучения в вакууме /д должна удовлетворять уравнению [c.61]

Функция (2-5) должна быть универсальной и справедливой для любой вакуумированной равновесной системы 1. В противном случае, если бы спектральная интенсивность излучения описывалась в каждой системе своей собственной зависимостью, то, соединив отверстием две равновесные системы, имеющие одинаковую температуру, можно было бы получить перенос энергии из одной полости в другую при (ИХ одинаковой температуре. Это противоречит второ му началу термодинамики, вследствие чего приходим к заключению о том, что величина спектральной интенсивности равновесного излучения в вакууме зависит только от частоты и температуры и описывается универсальной функцией (2-5), справедливой для любой вакуумированной термодинамически равновесной системы. [c.62]

Итак, использование общих принципов термодинамики позволило установить, что равновесное излучение для вакуума является естественно поляризованным, а его спектральная интенсивность/д постоянна во всех точках объема системы и для всех направлений, зависит только от температуры и частоты и описывается универсальной функцией. [c.62]

Интегрируя (2-5) — (2-7) по всему спектру частот от v = 0 до оо, получим соответствующие величины полных интенсивности /о, поверхностной плотности Ео и объемной плотности энергии Uo равновесного излучения для вакуума [c.63]

Таким образом, зная универсальную функцию интенсивности (2-5), можно найти все другие спектральные и полные характеристики поля равновесного излучения в вакууме. Однако для нахождения конкретного выражения универсальной функции (2-5) недостаточно знания только основных принципов термодинамики. Как будет показано ниже, нахождение этой функции явилось довольно сложной проблемой, успешно решенной М. Планком в 1900 г. лишь при использовании новых квантовых представлений об энергии излучения. [c.63]

Поскольку характер границы раздела обоих объемов не влияет на величины /д,, и 1 . , то для простоты будем считать границу раздела оптически гладкой, для которой справедливы законы правильного отражения и преломления. Рассмотрим выражение спектральной интенсивности равновесного излучения в среде для направления, составляющего угол х с нормалью к границе раздела (см. рис. 1-5). Ее значение будет складываться из отраженной от границы и преломленной составляющих и в соответствии с (1-63), (1-66) и (1-68) может быть представлено следующим образом [c.64]

На основании приведенного анализа было показано, что спектральная интенсивность равновесного излучения в вакууме является универсальной функцией частоты и температуры согласно (2-5), а полная интенсивность равновесного излучения /о определяется только температурой равновесной системы и является ее универсальной функцией согласно (2-8). Количественная зависимость полной объемной плотности равновесного излучения от температуры была найдена экспериментально в 1879 г. Стефаном [Л. 318] и теоретически — в 1884 г. Л. Больцманом [Л. 319], вследствие чего она и получила название закона Стефана — Больцмана. В дальнейшем эта найденная зависимость была подтверждена точными экспериментальными измерениями, а также была получена как следствие закона Планка. [c.66]

В соответствии с (2-9) и (2-10) полные интенсивность /о и поверхностная плотность Ео равновесного излучения будут равны [c.67]

Соответственно спектральные интенсивность и поверхностная плотность равновесного излучения на основании (2-6) и (2-7) будут равны [c.75]

Поскольку поле равновесного излзгчения изотропно, поток излучения в любой точке тела равен нулю. Это значит, что если мысленно провести в теле плоскую поверхность, то односторонние потоки излучения через поверхность справа налево и слева направо будут в точности равны друг другу по абсолютной величине и противоположны по направлению. Саму величину одностороннего потока, т. е. количество лзгчистой энергии, протекающей, скажем, слева направо в 1 сек через единичную площадку,, получим, подставляя в формулу (2.2) выражение (2.11) для равновесной интенсивности и интегрируя не по всему телесному углу, а только по полусфере. Односторонний спектральный поток равен [c.104]

Назовем среднюю температуру поверхности, определяющую интенсивность и спектр излучения, равновесной температурой Тр. Так как 0 = Q (1 — а)/4 = еооГр, [c.480]

В случае сдвига радиоактивного равновесия в формулы следует вводить множитель, характеризующий степень равновесия. Во внещних слоях породы, которые интенсивно эманируют радон, степень равновесности продуктов распада радона по отношению к урану меньше единицы, и поэтому формулы (14.24) — (14.27) указывают верхний предел для поля у-излучения. Кроме того, поле излучения чаще создается не 4л-, а 2л-геометрией источника или еще более ограниченным слоем. Необходимо также учитывать неравномерность распределения урана в породе. По этим причинам реальное поле у-излученич будут значительно меньше рассчитанного таким образом. [c.217]

Таким образом, при температурах полной ионизации плазмы Т = 100 000 К, плотность энергии излучения в ней становится преобладающей. Это приводит к трудностям адиабатной изоляции плазмы при температурах термоядерных реакций (Т 1 ООО 000° К). Если интенсивность излучения абсолютно черного тела определяется однозначно его температурой (закон Стефана—Больцмана), то плазма термически равновесна. Но плазма в редких случаях излучает как черное тело и лучистое равновесие нарушается из-за наличия холодных стенок. Стенки не только поглош,ают лучистую энергию, но н оказывают каталитическое и электрическое воздействие на процессы в плазме. Наличие градиента температуры у стенок вызывает концентрационную диффузию и местное равновесие может восстановиться лишь тогда, когда скорость реакции велика по сравнению со скоростью диффузии. И, наконец, нерав-новесность может быть вызвана и наличием магнитно-гидродинамических эффектов, обусловленных наличием заряженных частиц. [c.233]

С ростом интенсивности лазерного излучения Ро возрастают температура и степень ионизации плазмы в зоне поглощения. Одновременно возрастает и тепловой поток из плазмы в сторону разрыва. Перед разрывом образуется зона прогрева. При равновесной температуре плазмы за фронтом светодетонационной волны свыше 10 эВ возникает отрыв электронной температуры Те перед фронтом волны от температуры Т холодного газа. [c.114]

Пусть излучение находится в некоторой полости, стенки полости теплоизолированы. Тогда спустя некоторое время излучение придет в равновесное состояние. Нетрудно убедиться, что спектральная плотность энергетической яркости излучения /.V в этой полости не зависит от индивг дуальных свойств полости, являясь функцией только частоты V и температуры Т. Действительно, в противном слу чае, выполняя стенки полостей А тл В (рис. 4.3.1) из разно]юд-ного материала и устанавливая в перегородке между этими полостями светофильтр, пропускающий только излучение, интенсивность которого зависит от свойств полости, [c.152]

Интенсивность собственного излучения можно выразить через интенсивность абсолютно черного тела и коэффициент поглощения величиной la idl. Тогда изменение интенсивности излучения за счет поглощения и излучения среды выразится разностью между поглощенной энергией и энергией излучения в слое толщиной dl (для равновесной системы), что приводит к дифференциальному уравнению (18-9). В нем, как и ранее, Ii—-спектральная интенсивность излучения в направлении / /о—спектральная интенсивность излучения абсолютно черного тела при температуре среды. Индекс Ь> здесь опущен ради упрощения записи. Зависимости (18-9) можно придать другой вид, учитывая, что согласно закону Кирхгофа (16-53) для поглощающей среды lQ=Tif4Tta [c.422]

Предмет, помешенный под лучи солнца, будет одновременно н поглощать, и излучать теплоту. Интенсивность ее поглощения зависит от солнечной постоянной, плоп1ади поверхности, перпендикулярной потоку солнечных лучей (так называемой нормальной площади), типа материала и поглощательной способности его поверхности. Интенсивность излучения зависит от излучательной способности (или, что то же самое, от поглощательной) и оттем-пературы поверхности. В конце концов достигается равновесная температура, при которой интенсивность поглощения равна интенсивности излучения. [c.142]

Измеритель интенсивности излучения разностепомера выполнен по схеме измерителя скорости счета. После усиления лампой Л , импульсы стандартизуются с помощью дискриминатора на лампах Л. и Л . Порог срабатывания дискриминатора регулируется переменными сопротивлениями /i, и R.2- Равновесное напряжение, устанавливающееся на интегрирующем R контуре и зависящее от частоты поступления импульсов, измеряется ламповым вольтметром балансного тина на двойном триоде Л . Смещение на сетке левого триода, на который поступает измеряемый сигнал, регулируется с помощью переменного сопротивления так, чтобы прибор показывал нуль при интенсивности излучения, соответствующей началу отсчета. Таким образом осуществляется электрическая компенсация нуля при работе лампы Л в симметричном режиме. Более подробно схема описана в [3]. Там же описан примененный в приборе стабилизатор напряжения. [c.218]

Уравнение (2-3) будет выполняться при условии, если спектральная интенсивность равновесного излучения в вакууме /ov для всех длин волн не будет зависеть от направления s, т. е. термодинамичеоки равновесное -излученпе является изотропным. Поскольку, как уже отмечалось, интенсивность в вакууме не меняется вдоль любого направления, то получим первое важное свойство равновесного излучения для вакуума [c.61]

Изотропность равновесного излучения позволяет установить однозначную связь спектральной поверхностной плотности равновесного излучения а также спектральной объемной плотности энергии равновесного излучени со спектральной интенсивностью равновесного излучения Эти величины на основании (1-78), (1-82) и (2-4) получаются следующими [c.62]

Таким образом, найденная из термодинамических рассуждений функция (2-31) показывает, что полная объемная плотность энергии равновесного излучения в вакууме пролорциональна четвертой степени абсолютной температуры системы. Подставляя (2-31) в (2-20) — (2-22), получаем выражения для полных величин интенсивности, поверхностной плотности и давления равновесного излучения [c.68]

Закон Стефана — Больцмана устанавливает четкую зависимость (2-31) полной объемной плотности равновесного излучения от температуры. Однако он не раскрывает выражения универсальной функции спектральной интенсивности равновесного излучения (2-5) в зависимости от частоты и температуры. Попытки решения этой фундаментальной задачи теории теплового излучения предпринимались многими исследователями (Ми-хельсон, Рэлей, Джинс, Тизен, Абрахам и др.). Все эти решения хотя и имели важное значение для прогресса науки в рассматриваемой области, однако не дали окончательного и полного решения проблемы, которое было получено в 1900 г. М. Планком. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...