Кирхгофа поглощения

Закон Кирхгофа справедлив не только для условий равновесия, но имеет и более общее содержание. Если бы это было не так, его использование было бы ограниченным, так как свободно излучающие поверхности не находятся в равновесии в термодинамическом смысле. Однако при применении закона Кирхгофа к неравновесным ситуациям важно тщательно определить, что подразумевается под испусканием и поглощением. Как было отмечено в работе [16], существуют два способа формулировки закона Кирхгофа, из которых только один ведет к универсально правильному утверждению о том, что излучательная способность эквивалентна поглощательной способности. [c.325]

Выше отмечалось, что независимое вычисление излучательных свойств реальных материалов является безнадежной задачей. Однако в соответствии с законом Кирхгофа задачу можно свести к проблеме вычисления поглощения. Эта проблема, по-видимому, проще, так как она имеет отношения к взаимодействию внешнего электромагнитного поля с электронами в твердом теле. Подробное обсуждение этого вопроса не входит в круг задач данной книги, поскольку результаты вычисления поглощательной способности в термометрии используются редко. Однако качественные расчеты поглощательной способности металлов и диэлектриков могут быть сделаны, в частности, в низкочастотной области, где применима классическая электромагнитная теория. Точность результатов такого расчета свойств индивидуальных материалов для оптической термометрии недостаточно высока. Хороший обзор оптических свойств металлов и диэлектриков сделан в работе [84]. [c.326]

Из закона Кирхгофа также следует, что степень черноты серого тела е при одной и той же температуре численно равно коэффициенту поглощения А [c.466]

Необходимо, однако, отметить, что согласно закону Кирхгофа тело, сильнее поглощающее, должно и больше испускать только при условии, что сравнение производится при одинаковой температуре. Это условие соблюдено в описанном выше опыте с расписанным фарфором, отдельные части которого нагреты до одной температуры то же имеет место и в ряде других аналогичных опытов при накаливании платиновой пластинки, до половины покрытой платиновой чернью, черные части светятся гораздо ярче капля фосфорнокислого натрия на платиновой проволочке остается те м-иой, хотя проволочка ярко раскалена, ибо капля даже при высокой температуре остается прозрачной для видимых лучей, и т. д. Поэтому лишь кажущимся парадоксом является известный опыт, в котором в водородное пламя вводятся рядом куски извести и угля и известь оказывается гораздо более ярко раскаленной, чем уголь. Конечно, поглощательная, а следовательно, и испускательная способность угля гораздо больше, чем у извести для всех длин волн, и поэтому при равной температуре уголь будет светиться во всем спектральном интервале ярче, чем известь. Но в описанных условиях опыта температура угля оказывается гораздо ниже температуры извести. Причина лежит отчасти в химических процессах, сопровождающихся поглощением тепла, отчасти в том, что уголь именно в силу своей большой испускательной способности излучает много энергии во всем спектре, в том числе очень много и в инфракрасной области. Этот огромный непрерывный расход энергии и приводит к тому, что температура, до которой раскаляется уголь, оказывается значительно ниже, чем температура самого пламени или извести, не несущей таких больших потерь энергии, ибо ее испускательная способность селективна и, в частности, в инфракрасной части очень мала. [c.691]

Закон Кирхгофа имеет совершенно общее значение, независимое от механизма, обусловливающего поглощение всякая [c.692]

Закон Кирхгофа имеет общий характер и не зависит от механизма поглощения. Любая сильно поглощающая система будет и сильно излучать, независимо от того, обусловлено ли сильное поглощение свойствами поверхности или устройством системы как целого. Например, система из стальных полированных иголок (рис. 24.4) сильно поглощает свет, так как лучи, прежде чем выйти наружу, претерпевают многократное отражение от разных иголок. Хотя поглощение поверхностью полированной иголки невелико, общее поглощение системы будет значительно, так как произойдет для каждого луча многократно. При нагревании такая система в соответствии с законом Кирхгофа и сильно излучает, поскольку каждый участок поверхности иголки не только сам излучает, но и отражает наружу многочисленные лучи, испускаемые другими участками. [c.135]

Универсальное соотношение между спектрами поглощения и люминесценции Степанова. Б. И. Степанов, исходя из самых общих термодинамических соображений, не учитывающих индивидуальных особенностей конкретных молекул, получил универсальное соотношение между их спектрами поглощения и люминесценции. При этом он базировался на представлении, что за время между актами поглощения и люминесценции (за время, меньшее, чем т) успевает установиться равновесное распределение возбужденного электронного состояния, определяемого температурой среды. В этих условиях распределение энергии в спектре люминесценции сложных молекул должно совпадать с распределением энергии в спектре теплового излучения тех же молекул, которое определяется законом Кирхгофа. Установленное на основе этих соображений универсальное соотношение Степанова имеет вид [c.177]

Это соотношение выражает закон Кирхгофа отношение спектральной энергетической светимости тела к его коэффициенту поглощения при данной температуре не зависит от физических [c.210]

Закон Кирхгоф а—отношение потока излучения любого тела Е к его коэффициенту поглощения а, при данной температуре не зависит от природы шла и равно потоку излучения абсолютно черного тела при той же температуре [c.410]

Между способностями тела к излучению и поглощению существует зависимость, известная под названием закона Кирхгофа отношение излучательной способности тела к его поглощательной способности есть величина постоянная для всех твердых тел. Для излучения серых тел закон Кирхгофа запишется так [c.254]

По табл. 7-1 находим коэффициент излучения стали с матовой поверхностью Сет = 5,03 вт (м .град ). По уравнению Кирхгоф,а (7-13) С = 5,69 А. Отсюда коэффициент поглощения Л и на основании формулы (7-14) коэффициент черноты а составляют [c.311]

Закон Кирхгофа устанавливает зав.исимость между излучатель-ностью н коэффициентом поглощения серого тела. [c.390]

Закон Кирхгофа устанавливает количественную связь между энергиями излучения и поглощения ДЛЯ серых и абсолютно черного тел. [c.106]

Это соотношение, известное как закон Кирхгофа, основано на предположении, что для АЧТ коэффициент поглощения равен единице для всех длин волн и температур —а (Х] ") = 1. Универсальная функция спектрального распределения излучения АЧТ описывается законом Планка [c.118]

Закон Кирхгофа (1882 г.) устанавливает количественную связь между энергиями излучения и поглощения поверхностями серых и абсолютно черны Х тел. Этот закон можно получить из баланса лучистой-энергии для излучающей системы, состоящей из относительно большого замкнутого объема с теплоизолированными стенками и помещенных в него тел. Для каждого из этих тел в условиях термодинамического-равновесия энергия излучения равна поглощенной энергии [c.374]

Зависимость (16-50) выражает закон Кирхгофа. Согласно этому закону отношение энергии излучения к энергии поглощения не зависит от природы тел и равно энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре. Используя (16-49) и (16-50), получаем [c.374]

По закону Кирхгофа отношение плотности собственного излучения серого тела к его коэффициенту поглощения не зависит от природы тела и равно плотности излучения абсолютно черного тела при той же температуре, т. е. [c.228]

Эта формула выражает закон Кирхгофа количество испускаемого телом при некоторой температуре монохроматического теплового излучения равно произведению (относящихся к той же температуре и той же длине волны) коэффициента поглощения этого тела и количества испускаемого абсолютно черным телом излучения. [c.192]

Согласно закону Кирхгофа, степень черноты абсолютно серых тел, как и коэффициент поглощения, не зависит от длины волны [c.195]

Ап есть приведенный коэффициент поглощения параллельных пластин. Учитывая тот же закон Кирхгофа (7-10а), можно взамен приведенного коэффициента поглощения ввести приведенную степень черноты [c.203]

Поглощение в газах селективно, вследствие чего величина А приобретает характер физической постоянной только в условиях монохроматичности излучения. При этом, согласно закону Кирхгофа и на основании (9-2), получаем [c.212]

Дальнейшее приспособление формулы (9-4) к практическим потребностям заключается в ее распространении на весь спектр лучеиспускания газа. Так как окружающие газ источники излучения могут иметь и другой произвольный спектр, то общий коэффициент поглощения газа А становится, как разъяснялось выше, случайной для данного газа величиной, и закон Кирхгофа теряет силу. Поэтому в формуле (9-4) можно сохранить только ту ее часть, которая способна отразить физические свойства и состояние газа как излучателя энергии, т. е. [c.214]

Соотношение между излучательной и поглощательной способностями тел устанавливается законом Кирхгофа [Л. 14-3]. Отношение излучательной способности тела к его коэффициенту поглощения не зависит от природы тела, и для всех тел, находящихся при одинаковой температуре, равно тому же отношению для абсолютно черного тела при той же температуре. Этот закон относится как к монохроматическому, так и к интегральному излучению. Учитывая, что коэффициент поглощения абсолютно черного тела а =, можно написать [c.198]

Согласно закону Кирхгофа степень черТГгУГы любого тела в состоянии термодинамического равновесия численно равна его коэффициенту поглощения при той же температуре, т. е. е = Л. В соответствии с этим законом отношение энергии излучения к коэффициенту поглощения (Е/А) не зависит от природы тела и равно энергии излучения Ео абсо- [c.91]

Результаты расчетов излучательной способности элементарного слоя по формуле (4.28) совпадают с вычисленными ранее по поглощению внешнего йзлуче-ния значениями е<. Формулы (4.26) — (4.28) позволяют определить степень черноты двумерной дисперсной системы, образованной излучаюш,ими частицами, при условии, что нельзя использовать данные по отражению внешнего излучения. Поскольку предполагается, что модель дисперсной среды образована серыми частицами, для кото рых справедлив закон Кирхгофа, равенство поглощательной способности at и степени черноты б( свидетельствует о правильности модели и соответствующих уравнений. [c.157]

НОЙ способности. В противном случае было бы невозможным тепловое равновесие внутри полости черного тела для тел из различных материалов. Закон Кирхгофа, однако, значительно сильнее, чем это кажется на первый взгляд. Уравновешиваться должны не только полная поглощенная энергия и полная энергия изучения, но должен быть сбалансированным каждый ин-ду цированный излучательный и поглощательный процесс. Это называется принципом детального равновесия и является фундаментальным результатом, основанным на статистической механике. В статистическом ансамбле, представляющем систему в равновесии, вероятность возникновения некоторого процесса должна равняться вероятности протекания обратного процесса. [c.323]

В свое время до появления доступной вычислительной техники было разработано много приближенных методов вычисления коэффициентов излучения полостей по очевидной причине невозможности выполнять численное решение таких уравнении, как (7.38) — (7.40). Среди этих приближенных методов один из наиболее удачных основан на работе де Bo a [32]. В этом методе проблема вычисления коэффициента излучения сводится к вычислению коэффициента поглощения полости для луча, падающего из направления, для которого нужно вычислить коэффициент излучения. Из закона Кирхгофа имеем [c.335]

Ранее мы упомянули, что основной вклад в энергию излучения осуществляется за счет колебательной составляющей (2-11). В соответствии с законом Кирхгофа частоты, соответствующие максимальному значению энергии излучения и поглощейия, совпадают. Максимальное значение энергии поглощения соответствует минимальному значению энергии системы, когда система находится в основном состоянии. [c.45]

Закон Кирхгофа. Правило Прево дает только качественное представление об излучении и поглощении. В 1859 г. Кирхгоф установил количественную связь между излучательной и поглощательной способностями тел. Согласно закону Кирхгофа, отношение излучательной и поглощательной способностей тела является универсальной для всех тел функцией частоты и температуры, т. е. [c.324]

Правило Прево устанавливает связь между способностью тела к поглощению и излучению тепловой энергии, однако это правило имеет сугубо качественный характер. В 1859 г. Кирхгоф сформулировал более строгое количественное соотношение, которое играет фундаментальную роль во всех вопросах, связанных с тепловым излучением. [c.131]

Относящиеся к квантовой оптике вопросы (фотонные представления явления, в которых проявляются корпускулярные свойства излучения) освещаются в той или иной степенью полноты во всех современных учебных пособиях по физике. В вузовских курсах физики рассматриваются закономерности теплового излучения (от закона Кирхгофа до формулы Планка), сообщаются сведения о фотоэффекте, эффекте Комптона, фотохимическом действии света, дается объяснение испускания и поглощения света атомами на основе теории Бора. При более глубоком изучении физики студентов знакомят также с люминесцентными явлениями, эффектом Л1ёссбауэра, многофотонными процессами, дают им некоторые сведения о квазичастицах в твердых телах. При этом авторы одних учебников пользуются термином квантовая оптика , тогда как в других учебниках этот термин не применяется, а соответствующие вопросы собраны в главах, называемых Тепловое излучение , Световые кванты , Действие света и т. п. Дело в том, что в использовании термина квантовая оптика нет четкой договоренности. Согласно точке зрения, принятой в современной научной литературе, все отмечавшиеся выше вопросы — это еще не сама квантовая [c.4]

Закон Кирхгофа — отношен ие энергетической светимости любого тела к его коэффициенту поглощения а при данной температуре не зависит от природы тела и равно излучательиости абсолютно черного тела Rg при той же температуре [c.282]

Полученное равенство, .носит название закона Кирхгофа отношение иэ/(.учательности тела к его коэффициенту поглощения для всех серых тел, находящихся при одной и той оке температуре, одинаково и равно излучательностп черного тела при той же температуре. [c.392]

Для пояснения закона Кирхгофа на рис. 32.5 схематически показаны два графика один под другим верхний график дает распределение спектральной излучательностп в функции длины волны (спектр излучения), а на нижнем графике даны соответствующие кривые коэффициента поглощения (спектр поглощения). [c.392]

Закон Кирхгофа устанавливает связь между излучательной.и поглощательной способностями любого тела. Пусть на мс. 14-5 поверхность тела 1 будет серой и температура ее будет равна Т Ki поверхность тела 2 — абсолютно черной с той же температурой Г°К во всех точках. Поверхность тела 2 излучает на тело 1 энергию o= o(7 /100) часть которой AiEq поглощается телом 1 (здесь Ау коэффициент поглощения тела /). Тело / в свою очередь излучает энергию [c.186]

Для оценки излучательной способности реальных (серых) тел вводят понятие коэффициента излучения е (kiT) < 1,0. Очевидно, что для АЧТ и серых тел ё (XjT) = а (JiiT). Это выражение может быть получено из закона Кирхгофа и означает, что коэффициент излучения равен коэффициенту поглощения реального тела. [c.118]

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]

Поскольку при выводе закона Кирхгофа никаких предположений об особенностях нечерной пластины не было сделано, этот закон верен для любых реальных тел. Как видно, испускаемая телом энергия и его коэффициент поглощения прямо пропорциональны в одинаковых условиях друг другу. Можно предложить, например, такой демонстрационный опыт. Возьмем какой-нибудь фарфоровый предмет и нанесем на него пятно тушью. Это пятно мы воспринимаем глазом как черное, так как оно поглощает почти все падающие лучи света, тогда как фарфор их в значительной мере отражает. Нагреем теперь предмет до появления свечения. Тогда пятно окажется более ярким, чем фарфор поверхность с более высоким коэффициентом поглощения испускает и большее количество энергии. Разумеется, этот опыт пригоден только для качественного суждения. [c.192]

На рис. 16-4 приведена качественная картина спектра излучения селективносерого газа, у которого D пределах Полос поглощения /(, = /< = onst. Газ излучает в этом случае в тех полосах спектра, в которых он поглощает. С увеличением толщины струи газа S увеличивается его поглощательная способность и, следовательно, согласно закону Кирхгофа должна увеличиваться и его излуча-тельная способность. [c.285]

ЛТР, т. е. когда распределение частиц, ответственных за данный механизм испускания-поглощения, термически равновесно (для ТИ и ЦИ это означает максвелловское распределение электронов, для ФИ — то же плюс распределение кратностей ионизации, сог.аасно Саха формуле, для ЛИ — больц-маиовское распределение населённости возбуждённых уровней, т. е. Р>1), к (со) связано с излучат, способностью Ti([i)) законом Кирхгофа Г ы)/х (ш)=/Зпл(сй), где Япл(( ) — интенсивность равновесного (чёрного) излучения на единицу телесного угла. Соответственно спектральная интенсивность /щ а) излучения термически однородного слоя плазмы толщиной а равна /и(о)=Впл ( ) 1—ехр[—т)(а))а/Впл (ш)] , а нитеграль- [c.109]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...