Поглощающая способность тел

Связь между излучающей и поглощающей способностями тела устанавливается законом Кирхгофа, согласно которому наибольшее возможное количество энергии излучается абсолютно черным телом, а количество энергии, излучаемой единицей поверхности любого другого тела, пропорционально коэффициенту его поглощения. Для доказательства этого положения рассмотрим две параллельные поверхности (рис. 15.1), одна из которых серая, а другая абсолютно черная. Температура, поверхностная плотность излучения и коэффициент поглощения серого тела — Т, Е, А, а черного — соответственно Гд, о, А = = 1. Приток лучистой энергии на серую поверхность АЕ , а расход Е. Очевидно, что при Т — приток и расход лучистой энергии должны быть одинаковыми, т. е. Е == АЕ или / = А. Если отношение поверхностных плотностей излучения серого тела Е и абсолютно черного тела при одинаковой температуре, называемое степенью черноты серого тела, обозначить а, то закон Кирхгофа выразится равенством [c.264]

Поглощающая способность хорошо выполненного черного тела описанного устройства практически не отличается от единицы для любой длины волны. Согласно закону Кирхгофа и испускательная ее способность очень близка к ev,г, где Т означает температуру стенок полости. [c.693]

Каждый из этих коэффициентов в общем случае может изменяться от О до 1. Если поглощательная способность тела Л = 1, то два других коэффициента равны нулю R = D 0). Тела, поглощающие всю падающую на них лучистую энергию, называются абсолютно черными (Л = 1). [c.217]

Рассмотрим теплообмен излучением между двумя параллельными пластинами (серыми телами) неограниченных размеров 1 и 2 с постоянными во времени температурами и и поглощающими способностями и а , разделенными слоем неподвижной поглощающей серой среды толщиной I. Будем считать, что переноса теплоты теплопроводностью и конвекцией не происходит. Выведем формулу для определения поверхностной плотности результирующего потока излучения pi. от пластины 1 к пластине 2 [85]. [c.295]

Теплообмен излучением между параллельными пластинами, разделенными поглощающей средой. Рассмотрим теплообмен излучением между двумя параллельными пластинами 1 w 2 (серыми телами) неограниченных размеров с постоянными во времени температурами Тх к Т, (7 j > Т ) и поглощающими способностями а, и а,, разделенными слоем неподвижной поглощающей серой среды а,, толщиной /. Будем считать, что переноса теплоты теплопроводностью и конвекцией не происходит. Выведем формулу для определения поверхностной плотности результирующего потока излучения 1-2 от пластины 1 к пластине 2. [c.422]

Для характеристики поглощающей способности отдельных тел вводится понятие общего звукового поглощения тела, которое определяется произведением площади тела на его коэффициент поглощения. Общее погло- [c.219]

Таким образом, говоря о поглощательной способности тела, необходимо всегда указывать, по отношению к какому источнику излучения и при каких температурах она определена, т. е. задавать систему из двух тел источник излучения — поглощающая поверхность. [c.46]

Излучаемая телами энергия, как уже указывалось, распространяется в пространстве во все стороны и, падая на другие твердые или жидкие тела, частично ими поглощается, превращаясь в тепло, частично отражается ими и частично проходит сквозь них. Способность тел поглощать падающую на них лучистую энергию тем больше, чем больше у них способность излучать энергию таким образом, наибольшей поглощающей способностью обладают абсолютно черные тела, поглощающие всю падающую на них лучистую энергию, ничего не отражая. [c.34]

Если необходимо провести точные измерения, то нужно обеспечить высокую поглощательную способность калориметра или точно определить ее. Расчетам и конструированию поглотителей с высокой поглощающей способностью (типа черного тела) уделялось большое внимание в литературе [35—37], поэтому здесь нет нужды добавлять что-либо. Упомянем лишь, что золотая чернь поглощает свет в очень широкой области спектра [38] и даже испускание фотоэлектронов из золота в вакууме под действием ультрафиолетового излучения не оказывает заметного влияния на ее эффективность [39]. Вообще говоря, поглощающую полость конструируют так, чтобы любое излучение, не поглощенное после первого отражения внутри полости, претерпевало затем многократное отражение внутри полости. Наилучшие характеристики при наименьшей нагреваемой массе, что важно при проектировании малоинерционных приемников, обеспечивают, по-видимому, конические полости. [c.118]

Для характеристики поглощающей способности отдельных тел вводится понятие общего звукового поглощения тела, которое определяется произведением площади тела на его коэффициент поглощения. Общее поглощение измеряется площадью абсолютно поглощающего тела, имеющего такое же поглощение, как и данное. За единицу общего поглощения принимают квадратный метр открытого окна, так как отверстие в стене практически не отражает звука. Эта единица называется также сэбин ). [c.180]

Абсорбцией называется процесс поглощения одного т ла другим. При этом во время поглощения участвует весь объем поглощающего тела. Способность тел абсорбировать другие может быть исполь- [c.291]

При измерении температуры пирометрами, использующими лучистую энергию нагретого тела, возникают погрешности от неполного излучения реальных физических тел, от влияния окружающей среды и от поглощающей способности элементов оптической системы. В производственных условиях погрешность измерения температуры пирометрами составляет (10—15) °С. [c.98]

То же относится к свойствам поглощения и отражения. Белые поверхности хорошо отражают световые лучи, невидимые же тепловые (инфракрасные) лучи белые ткани и краски поглощают так же хорошо, как и темные. Независимо от цвета отражательная способность гладких и полированных поверхностей значительно выше, чем шероховатых. Для увеличения поглощательной способности тел их поверхность покрывается темной шероховатой краской. Для этой цели подходящим материалом является нефтяная сажа, поглощающая 90— 96% падающего потока излучения. Абсолютно черного тела в природе не существует, но его можно создать искусственно в виде малого отверстия в стенке закрытой камеры (рис. 1-26). Для этого отверстия Л = 1, так как [c.71]

Если облучаемое тело в какой-то степени прозрачно для ИК-лучей, поток их проникает внутрь, ослабляясь но мере удаления от поверхности. Чистый сухой воздух не поглощает ИК-лучи, поэтому температура его ниже температуры облучаемого тела, нагретого поглощенной им энергией. Удаленность зоны максимального нагрева от поверхности зависит от поглощающей способности веществ и спектрального состава потока. [c.183]

В случао, когда О. с. обусловлено рассеянием света на неоднородностях внутренней структуры самого тела (порошки, эмульсии, масляные краски, молочные стекла, бумага, облака), явление носит существенно объемный характер, и его закономерности определяются, в основном, эффектами многократного рассеяния света, проникшего в тело. В частности, даже слабое поглощение внутри тела ведет к резкому ослаблению многократно рассеянного света и уменьшению отражательной способности тела. К этому жо ведет и уменьшение толщины тела. Для очень тонких или сильно поглощающих тел существенно только однократное рассеяние света, вследствие чего отражательная способность пропорциональна отношению а/а, где а и а — объемные коэффициенты рассеяния и поглощения вещества, образующего тело. В случае очень толстых слабо поглощающих тел отражательная способность пропорциональна ехр(—т] ]/ а/а ), где зависит от вида матрицы рассеяния и направлений облучения и наблюдения тела. В отсутствие поглощения отражательная способность толстого слоя рассеивающего вещества пропорциональна т/(т -Ь I), где т — оптическая толщина слоя и I — постоянная, зависящая от вида матрицы рассеяния. Т. к. а и а зависят от степени дисперсности рассеивающего вещества, последняя сильно влияет и на отражательную способность тела по мере измельчения рассеивающих частиц отражательная способность тела растет и ее спектральная зависимость ослабевает (что является основой технологии изготовления красок). Поляризация отраженного света сильно зависит от величины а/а (эффект Умова). [c.568]

Отношение мощности излучения определенной длины волны которая поглощается телом, к мощности падающего излучения той же длины волны называется поглоща-ющей способностью тела А . Лучеиспускательная способность при данной температуре пропорциональна поглощающей способности при той же температуре (закон Кирхгофа) [c.166]

А — поглощающая способность стенки сГо = 4,98 — степень черноты твердого тела (тепловоспринимающей поверхности). Кроме того, для процесса горения — расширения изменяется значение средней скорости рабочего тела в формуле коэффициента теплоотдачи конвекцией (96), На этом участке [c.56]

Из соотношения (1-30) следует, что равновесная температура поверхности тела в космическом пространстве зависит от 1) отношения поглощательной способности поверхности для солнечной радиации к излучательной способности, 2) расстояния этого тела до Солнца и 3) отношения проекции площади поглощающей поверхно-ети к площади излучающей поверхности. [c.24]

Это соотношение показывает, что все черные тела имеют одно и то же распределение энергии излучения по спектру, а их энергетическая светимость одинаково изменяется с температурой. Следовательно, открывается возможность экспериментальной проверки следствий закона Кирхгофа и опытного определения вида универсальной функции f X,T). Для этого необходимо создать тепловой излучатель, поглощающий все падающие на него лучи, и исследовать его испускательную способность как функцию длины волны и температуры. Экспериментальное решение такой задачи базируется на использовании очень простой модели черного тела. [c.405]

Изложенные выше закономерности, установленные на опыте, показывают, что законы абсорбции света в основном определяются свойствами атома или молекулы, поглощающей свет, хотя действие окружающих молекул может значительно исказить результат. Особенно в случае жидких и твердых тел влияние окружения иногда радикально меняет абсорбирующую способность атома вследствие того, что под действием полей окружающих молекул поведение электронов, определяющих оптические свойства атомов, изменяется до неузнаваемости. Особенно разительно в этом отношении поведение металлов. Действительно, хорошо известно, что пары металлов, даже таких, как, например, серебро или натрий, представляют собой столь же хорошие изоляторы, как и пары (газы) других веществ, тогда как металлическое серебро или натрий являются наилучшими проводниками электричества. Таким образом, поведение наиболее слабо связанных с атомами электронов в изолированных атомах металлов и в конденсированном металле резко различно. В соответствии с этим металлический натрий не обнаруживает никаких признаков спектра поглощения, характерного для паров натрия и изображенного на рис. 28.14. [c.568]

В этих опытах выясняется и другая важнейшая черта температурного излучения. Спектральный состав излучения, соответствующего данной температуре, для различных хорошо поглощающих веществ (например, окислов различных металлов, угля и т. д.) практически одинаков, но для прозрачных тел излучение может иметь заметно отличный состав. Так, нагревая кусок стали, мы при температуре около 800° С увидим яркое вишнево-красное каление, тогда как прозрачный стерженек плавленного кварца при той же температуре совсем не светится, не испускает видимых (в частности, красных) лучей. Таким образом, обнаруживается большая способность к излучению тел, хорошо поглощающих. Это обстоятельство определяет условия обмена лучистой энергией, ведущего к установлению теплового равновесия между телами. [c.685]

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]

В 1860 г. Кирхгоф ввел понятие абсолютно черного тела как тела, полностью поглощающего падающее на него излучение для любой частоты и при любой температуре. У такого тела поглощательная способность равна единице. Таким образом, становится понятным смысл функции ф( , Т) в законе Кирхгофа это есть испускательная способность абсолютно черного тела. [c.38]

Поглощательной способностью А тела называется отношение лучистой энергии, поглощаемой телом, к общей энергии падающего излучения. Тело, поглощающее всю падающую на него лучистую энергию, называется абсолютно черным телом (А = 1). [c.213]

Наибольшей излучательной способностью, по сравнению с любым другим телом равной температуры, обладает абсолютно черное тело, которое одновременно является и идеально поглощающим телом в любой области спектра электромагнитных колебаний. [c.45]

Далее рассматриваются стационарные процессы теплообмена излучением, при которых температура тел и потоки излучения постоянны во времени. Температура каждого тела, его поглощательная и отражательная способность предполагаются одинаковыми во всех точках поверхности. Среда между телами считается не поглощающей энергию излучения. [c.189]

Оба параметра спектра (расщепление и сдвиг) позволяют исследовать электронное строение твердых тел. Хотя принято считать, что электроны наружных оболочек не влияют на характеристики ядер, однако эффект Мессбауэра с его огромной раз-рещающей способностью позволяет заметить сверхтонкое расщепление и ничтожные сдвиги энергии ядерных уровней, возникающие при изменении состояния наружных электронов. Существенно подчеркнуть, что получаемая информация относится к локальному окружению излучающего и поглощающего ядер. [c.463]

Как известно, поглощение излучения связано с его взаимодействием с частицами (молекулами) тела. Последние в период между столкновениями практически не взаимодействуют друг с другом и их взаимодействие с излучением является индивидуальным . В таком случае степень поглощения излучения должна быть прямо пропорциональной количеству частиц (молекул) тела, находящихся на его пути (гипотеза Бера). Эта гипотеза хорошо подтверждается в средах с малыми концентрациями поглощающего вещества. С ростом концентраций увеличивается вероятность взаимодействий между частица ми (молекулами) поглощающего вещества, что ведет к заметным отклонениям от гипотезы Бера. Если рассмотренная выше излучающая система (слой) находится в состоянии радиационного равновесия, то, очевидно, на основании закона Кирхгофа спектральная излучательная способность (степень черноты) слоя в произвольном направлении равна его спектральной поглощательной способности в том же направлении [c.527]

В работе [187] был изложен метод расчета идеальных поверхностей, обладающих селективными свойствами. Как было показано в гл. 1 [1-26], поглощающая способность металлической поверхности при температуре Гг для излучения черного тела с температурой Ту равняется степени черноты той же поверхности при температуре Т= У ТуТг. Таким образом, поглощающая способность излучения черного тела металлическими по- [c.217]

Легко убедиться, что радиационная температура нечерного тела меньше его истинной температуры. Положим, что нечерное тело по своим свойствам близко к серому телу (телу, поглощающая способность которого не зависит от частоты, но является функцией температуры). Если применить закон Кирхгофа к серым телам, то получим [c.334]

Поглощательная способность тела также является функцией частоты (или длины волны) и температуры. Для тел, полностью поглощающих падающее на них излучение всех частот, поглощательная способность равна единице (Лу 7=1). Такие тела называют абсолютно черными (или абсолютно поглощающими). [c.133]

Электромагнитные волны, попадая на окружающие тела, частично поглощаются ими. При этом энергия излучения переходит во внутреннюю энергию поглощающего тела. Доля энергии А электромагнитных волн, поглощенная телом, называется поглощательной способностью тела, доля отраженной энергии К — отражательной способностью и доля энергии О, проходящая сквозь тело, — пропускательной способностью. В соответствии с законом сохранения энергии А + К + О = I. Тела, для которых А = , Я = О = о, называются абсолютно черными. В случае 0=1, А = Я = 0 тела называются абсолютно проницаемыми или диатермичными (прозрачными). Можно считать, что для большей части твердых тел 0 = 0. [c.126]

Для чистых металлов излучательная способность зависит главным образом от состояния поверхности. Если металлы имеют чистую поверхность, они имеют малую излучательную способность и значительную селективность излучен1я. Селективность излучения их уменьшается с увеличением шероховатости и степени окислеиия поверхности. Если поверхность тела покрывается слоем вещества, сильио поглощающего лучистую энергию, то излучательная способность такого тела увеличивает я. Можно, наоборот, уменьшить излучательную способность тела, если еп) поверхность покрыть пленкой вещества, обладающего большой отражательной способностью. При этом необходимо иметь в виду, что при малой толщине пленки излучающие свойства тела зависят не только от свойств пленки, но также II от свойств вещества, на которое эта пленка наносится. Толщина оксидных пленок на металлах зависит от температуры и увеличивается со временем. Следовательно, в зависимости от. этих факторов изменяется и излучательная способность металлов. Излучение всех тел зависит от температуры. С увеличением температуры излучение увеличивается, так как увеличивается внутренняя энергия тела. [c.348]

К абсолютно черным телам приближаются сажа и платиновая чернь. Лучепоглощательная способность сажи у4я = 0,98. Идеально черный поглотитель лучистой энергии был предложен русским ученым В. А. Михельсоном в 1893 г. Пусть имеется почти закрытый сосуд (ри 26). Допустим, что в малое отверстие О полости М попадает луч света. Поглощающая способность стенок полости пусть будет Ах = 0,6. После первого попадания луча на стенку 0,6 его энергия поглотится стенками и только 0,4 рассеянно отразится. После многократного попадания луча на стенку полости при рассеянном отражении энергия его почти полностью поглощается. Стенки полости тела будут поглощать энергию лучей при любой его температуре. Если нагреть это тело, оно будет излучать энергию как абсолют о черное. [c.128]

Излучаемая каким-либо телом энергия в общем случае может частично поглощаться оирз жающей средой, падать на другие тела и рассеиваться в окружающем пространстве. Поглощающая способность среды для различных лучей не одинакова абсолютно сухой воздух, напр имер, для тепловых лучей оказывается прозрачным, а воздух, содержащий водяной пар, уже сп особен заметно поглощать тепловые лучи, особенно при значительной толщине слоя, как, (например, в атмосфере земли. Способность твердых и жидких тел поглощать тепловые лучи обычно бывает велика, но эти тела в то же время обладают и заметной отражательной способностью. [c.16]

Соотношение (16.6) выражает второй закон Кирхгофа отгшшепие испускательной способности тела к его поглощателыюй способности пе зависит от материала тела и совпадает (с точностью до множителя с/4) со спектральной плотностью равновесного излучения. Это означает, что тело, сильнее поглощающее какие-либо лучи, будет эти лучи сильнее и испускать. При этом не следует смешиьагь испускание лучей с их отражением. [c.245]

Проблема теплового излучения. Постоянная Планка h обязана своим рождением исследованиям проблемы, о которой до сих пор не говорилось. Это проблема теплового излуче1шя. Хорошо известно, что все нагретые тела излучают энергию. Это может быть видимый свет, испускаемый электрической лампой накаливания, слабое свечение спирали плитки или невидимое тепло хорошо протопленной русской печки. На Землю падает тепловое излучение Солнца, в недрах которого температура достигает миллионов градусов, оно является основой для протекания всех жизненных процессов на Земле. Различные тела обладают способностью в большей или меньшей степени поглощать и отражать свет. Сильно поглощающие тела кажутся нам черными (сажа). Ослепительное сияние снега в горах, прекрасно отражающего свет, доставляет много хлопот альпинистам. Ученые не могли пройти мимо проблемы объяснения закономерностей из-лучательной и поглощательной способностей различных тел. [c.150]

При п = 1 поглощательная способность, в соответствии с законом Ламберта, оказывается не зависимой от угла падения излучения на поглощающую поверхность и во всех направлениях равна единице. Таким образом, условие п = 1 описывает хорошо известные нам свойства абсолютно черного тела, а отклонение показателя преломле- [c.41]

Черному телу, например, сажа, которая поглощает 92—96% (Л = 0,92—0,96), вода и легд, поглощающие 92—95%, черное сукно, поглощающее 98% падающих а них тепловых лучей, и т. д. Существуют и тела, близкие по своим свойств ам к абсолютно белому телу. К их числу относится ряд металлов с полированной поверхностью, например, золото, медь, и т. д., у которых отражательная способность R составляет около 0,97—0,98. [c.248]

При расчетах теплообмена в корне пылеугольного факела, расчетах взвешенной сушки, газификации и прогрева пылевидного топлива также необходимо знание поглощательной способности запыленных потоков. Методика расчета излучательной и поглощательной способности запыленных потоков была разработана А. М. Гурвичем, А. Г. Блохом и А. И. Носовицким. Для оценки поглощательной способности запыленного потока в этом методе используется формула (19.18), определяющая спектральную поглощательную способность частично проницаемого тела. В этом случае коэффициент ослабления луча kx оказывается зависящим от отношения размера,частицы d к длине волны падающего излучения А, и от физических свойств поглощающего вещества, а переменная х — F[il, где F — средняя удельная поверхность пыли, — [c.408]

Если О, с. обусловлено рассеянием на неоднородностях внутр. структуры самого тела (пш)ошки, эмульсии, облака и т, п.), то явление носит объёмный характер и его закономерности определяются эффектами многократного рассеяния света, проникшего в тело. В этом случае даже слабое поглощение внутри тела приводит к резкому ослаблению многократно рассеянного света и уменьшению отражат. способности. Для очень тонких или сильно поглощающих сред существенно только однократное рассеяние, вследствие чего отражат. способность пропори, р/у ( 1 и у — объёмные коэф. рассеяния и поглощения). Т. к. Р и у зависят от степени дисперсности рассеивающего вещества, то и отражат. способность зависит от дисперсности увеличивается по мере измельчения рассеивающих частиц. Поляризация отражённого света также зависит от величины р/у. Угл. распределение отражённого света определяется видом матрицы рассеяния и меняется с изменением р/у и оптич. толщины слоя. [c.512]

ПОГЛОЩАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ т е л а — отношение поглощаемого телом потока излучения К падающему на него монохроматич. потоку излучения частоты V то же, что монохроматический поглощения коэффициент. П. с. зависит от вещества, из к-рого тело состоит, от формы тела и от его темп-ры. Если П. с. тела в пек-ром диапазоне частот и темп-р равна 1, говорят, что оно при этих условиях является абсолютно чёрным телом. П. с. наряду со спектральной испуска-телъной способностью входит в Кирхгофа закон излучения и характеризует отклонение поглощающих свойств данного тела от свойств абсолютно чёрного тела, ГГ. с.— важнейшая характеристика теплового, излучения. Сумма П. с., пропускания коэффициента и отражения коэффициента тела равна 1. [c.655]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...