Метод излучения-поглощения

Значение функции т -п — ix для всего спектра позволяет не только табулировать связь между цветовой и истинной температурами сред с различной дисперсностью, но и вычислять погрешности метода излучения — поглощения, связанные с рассеяние.м излучения, [c.26]

При измерении температуры по методу излучения — поглощения , выражение для температуры пламени будет [c.188]

Оптические приборы и оптические методы исследования широко применяются в самых разнообразных областях естествознания и техники. Напомним, например, об изучении структуры молекул с помощью их спектров излучения, поглощения и рассеяния света, а также о применении микроскопа в биологии, об использовании спектрального анализа в металлургии и геологии. Оптические квантовые генераторы неизмеримо расширяют возможности оптических методов исследования. Приведем несколько примеров, иллюстрирующих положение дела. Один из новых методов — голография — подробно описан в главе XI. Изучение атомно-молекулярных процессов, протекающих в излучающей среде лазеров, а также рассеяния света и фотолюминесценции с применением лазеров позволило получить большой объем сведений в атомной и молекулярной физике, равно как и в физике твердого тела. Оптические квантовые генераторы заметно изменили облик фотохимии с помощью мощного лазерного излучения могут производиться разделение изотопов и осуществляться направленные химические реакции. Благодаря монохроматичности излучения оптических квантовых генераторов оказывается сравнительно простыми измерения сдвига частоты, возникающего при рассеянии света вследствие эффекта Допплера этот метод широко используется в аэро- и гидродинамике для излучения поля скоростей в потоках газов и жидкостей. [c.770]

Жидкостный капиллярно-радиационный метод излучения основан на регистрации ионизирующего излучения соответствующего пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях, а капиллярно-радиационный метод поглощения — на регистрации поглощения ионизирующего излучения соответствующим пенетрантом в поверхностных и сквозных несплошностях объекта контроля. [c.147]

Широкое применение для измерения температуры и плотности потока нагретого газа находят методы спектрально-оптической диагностики. При этом информацию о состоянии газа можно получить, исследуя характеристики его излучения (поглощения) интенсивность излучения и длину волны линий, ширину и форму контура линий, зависимость интенсивности непрерывного излучения от длины волны и т. д. Перед применением того или иного метода измерения необходимо предварительно исследовать спектральные характеристики потока. Лишь после этого можно выбрать определенный оптический метод определения температуры, который обеспечивает достаточную точность измерения. [c.322]

Полученные таким образом уравнения принято называть уравнениями баланса (в литературе на английском языке они называются скоростными уравнениями). Их довольно легко составить. Для вывода следует воспользоваться поперечным сечением поглош,ения (его можно определить экспериментально или вычислить с помош,ью квантовой теории, ср. п. 1.3.3) и выразить изменения населенностей системы уровней и числа фотонов поля излучения, вызванные различными процессами, такими, как индуцированное и спонтанное излучение, поглощение и релаксация. Мы придем таким образом к системе нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, определяюш,ей изменения всех величин. Рассмотренная выше двухуровневая система оказывается для многих процессов недостаточной, и часто приходится учитывать по крайней мере три или еще больше эффективных уровней. Мы продемонстрируем метод на примере показанной Yia vi . Х. трехуровневой системы, взаимодействующей с двумя волнами, частота которых нахо- [c.23]

Применение спектральных приборов. Среди разнообразных оптических методов особое место занимают спектроскопические методы, использующие различные спектральные приборы для исследования спектров излучения, поглощения, отражения, рассеяния и др. Изучение этих спектров позволяет получить большую информацию как о физических процессах в источнике излучения. так и о физических свойствах той среды, через которую распространяется излучение. [c.7]

Универсальным методом, который удовлетворяет всем этим условиям, является спектроскопия. Спектроскопия — раздел физики (а теперь и химии) занимающийся изучением качественного и количественного составов электромагнитного излучения, поглощенного, испущенного, рассеянного или отраженного веществам. Электромагнитное излучение, разложенное по длинам волн или по энергии, образует спектр. [c.7]

Метод линейчатого поглощения можно применить и для анализа смесей изотопов [4, 10], например, водорода и дейтерия по линии Ьа. Анализируемой смесью следует заполнить излучающую либо абсорбционную трубку, в другой трубке должен находиться только один из изотопов водорода. Свет в излучающей трубке модулируется, а специальный усилитель позволяет регистрировать только ее излучение. В абсорбционной трубке создается разряд, чтобы вызвать диссоциацию молекулярного водорода. Величина поглощения зависит от изотопного состава анализируемой смеси. [c.291]

Точность определения времени жизни или сил осцилляторов может быть повышена, если определить непосредственно время жизни, а не произведение как это делается в методе излучения или в методах поглощения и аномальной дисперсии. [c.298]

Описанные ранее методы измерения показателей преломления и дисперсии используются при излучении прозрачных и слабо поглощающих веществ. По мере возрастания поглощательной способности вещества их исследование становится затруднительным и даже совершенно невоз.можным. В случае, напрпмер, угловых методов имеет место настолько сильное ослабление интенсивности светового пучка, что исчезает граница светотени. В интерференционных методах сильное поглощение приводит к значительному ослаблению интенсивности одного из интерферирующих пучков, в результате чего уменьшается контраст интерференционной картины или она даже совсем не наблюдается. Кроме того, указанные методы удобно использовать при исследованиях в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, где можно применять визуальные наблюдения и фотографические методы регистрации. При исследованиях в инфракрасной области эта проблема существенно усложняется. [c.486]

Излучению (поглощению) газов посвящена обширная литература. Развитие астрофизики, ракетной техники, теплотехники, гидродинамики и т. д. потребовало создания новых теоретических и экспериментальных методов расчета оптических параметров газообразных сред. Особенно интенсивно развиваются проблемы теплообмена в газах за последние годы, в связи с изучением высокотемпературной и низкотемпературной плазмы, а также лучистого теплообмена при движении тел в плотных слоях атмосферы. Необходимость диагностики оптических параметров среды, определения количественного и качественного ее состава, измерение температур и концентраций заряженных частиц резко увеличило интерес к прикладной спектроскопии, которая стала неотъемлемой частью современного количественного и качественного анализа. [c.227]

Фотографический метод используется для индивидуальной дозиметрии и рентгенографии. Так как почернение дозиметрической пленки после облучения в некотором диапазоне почернений пропорционально экспозиционной дозе, то, сравнивая почернение пленки, которую носит человек, с контрольной пленкой, находят дозу рентгеновского излучения, воздействующую на человека. Экспозиционная доза Од рентгеновского излучения определяется отношением суммарного электрического заряда Q ионов одного знака, образованного излучением, поглощенным в некоторой массе т сухого атмосферного воздуха, к этой массе [c.108]

В приемной системе лазерного комплекса для зондирования атмосферных газов методом дифференциального поглощения необходимо использовать спектральные фильтры, отсекающие не только фоновое излучение, но и паразитные сигналы УСЭ, и число вращательного КР. [c.162]

Коэффициенты излучения, поглощения и степень черноты. Следуя четвертой особенности феноменологического метода, опытным путем определяют коэффициент излучения черного тела, а также коэс ициенты поглощения или степени черноты для каждого из тел, участвующих в лучистом теплообмене. [c.333]

Рассмотрим некоторые способы измерения температуры пламени с указанием их особенностей и возможных погрешностей. Одним из этих способов является так называемый способ излучения — поглощения. Идея метода заключается в уравнивании спектральных энергетических яркостей температурной лампы, наблюдаемой сквозь пламя и непосредственно (рис. 0.4). Обозначив через Вцл — спектральную энергетическую яркость пламени, а через [c.74]

В книге излагаются физические основы законов излучения, поглощения и пропускания для твердых и газообразных тел. На этой базе рассматриваются инженерные методы и приемы решения задач лучистого теплообмена в системах твердых тел. разделенных луче-прозрачной и поглощающей (излучающей) средами. Приводятся решения прикладных задач лучистого теплообмена, формулируемые применительно к рабочим, топочным и радиационным камерам различных огнетехпических установок. Решения иллюстрируются физическими и принципиальными геометрическими схемами, описаниями особенностей теплообмена, практическими выводами из его анализа, числовыми примерами. [c.2]

Тральных характеристиках излучения, содержащему предпосылки своего непрерывного перспективного совершенствования. И в приближенной постановке вопроса, когда учет селективности проводится на базе лучистого теплообмена между селективно-серым газом и серыми телами, этот метод представляет большой интерес [Л. 69]. Реальные спектры излучения чистых топочных газов имеют много общего со спектром селективио-серого газа. Поэтому при анализе лучистого теплообмена на базе селективно-серого излучения (поглощения) газа. [c.301]

Оптические реперы. Используемые в СВЧ-диапазоне методы получения узких спектральных линий оказались не применимыми в оптич. области спектра (доплеровское уширение мало в СВЧ-диапазоне). Для О. с. ч. важны методы, н-рые позволяют получать резонансы в центре спектральной линии. Это даёт возможность непосредственно связать частоту излучения с частотой квантового перехода. Перспективны три метода метод насыщенного поглощения, двухфотонного резонанса и метод разнесённых оптич. полей. Осн. результаты по стабилизации частоты лазеров получены с помощью метода насыщенного поглощения, к-рый основан на нелинейном взаимодействии встречных световых волн с газом. Нелинейно поглощающая ячейка с газом низкого давления может находиться внутри резонатора лазера (активный репер) и вне его (пассивный репер). Из-за эффекта насыщения (выравнивание населённостей уровней частиц газа в сильном поле) в центре доплеровски-уширен-ной линии поглощения возникает провал с однородной шириной, к-рая может быть в 10 —10 раз меньше доплеровской ширины. В случае внутренней поглощающей ячейки уменьшение поглощения в центре линии приводит к появлению узкого пика на контуре зависимости мощности от частоты генерации. Ширина нелинейного резонанса в молекулярном газе низкого давления определяется прежде всего столкновениями и эффектами, обусловленными конечным временем пролёта части- [c.451]

Величины излучения газов можно определить двумя путями. Первый путь — это использование материалов спектральных характеристик излучения газов. Для этого необходимо знать отдельные полосы излучения (поглощения) газа и для каждой из них — зависимости величин спектральных коэффициентов поглощения от длины волны. Определение интегральной степени черноты может быть сделано по формуле (3-47). Таким методом А. Шак [41] впервые обнаружил значительную роль излучения углекислого газа и водяного пара в работе топочных камер. Црепятствием к таким расчетам является недостаточность наших знаний в области спектральных характеристик газов. Однако А. Шак выполнил расчет излучения газов таким способом. Он учитывал излу- [c.99]

Уже в первых пробных спектрограммах были обнаружены слабые спектральные линии со значительно большим изменением длины волны, чем ОД Л, В воздухе повисли грозные слова фальшивый свет , которые спектроскописты воспринимают как оскорбление. Ложные линии нередко появляются на спектрах. Они свидетельствуют о том, что спектральный прибор низкого качества или плохо отъюстирован, или в него попадает посторонний свет, отражающийся на оптических деталях, стоящих перед спектрографом. Во всяком случае, это признак грязной работы... [65]. Попытки устранить дополнительны спектральные линии стандартным набором средств (изменением расположения деталей, введением диафрагм и т.п.) ни к чему не привели. Тогда был использован так называемый метод резонансного поглощения, суть которого в Следующем. Светящиеся пары металла испускают, в частности, излучение, резонансные спектральные линии которого сильно поглощаются в этих же самых парах. В экспериментах использовалась ртутная лампа, поэтому такой резонансной линией была линия с длиной волны 2537 А. Пропуская рассеянный свет через фильтр, содержащий пары ртути, прежде, чем он попадет в спектральный п ибор, Г. С. Ландсберг с сотрудниками должны были получить поглощение основной линии с длиной волны 2537 Л и всех ее < отражеиий , если они были. Этого, однако, не произошло дополнительные линии в спектре рассеянного света располагались попарно симметрично относительно основной линий и не собирались исчезать . Их длины волн сильно отличались от основной длины волны. Выло открыто новое физическое явление. Впоследствии его назвали комбина- ционным рассеянием света, или эффектом Рамана, Впрочем, оно вполне соответстврвало модуляционной идее Мандельштама, Другое дело, что нужно было искать новый источник модуляции. [c.149]

При проведении измерений методом линейчатого поглощения особенно остро встает вопрос о выборе источников света и методов выделения и регистрации резонансного излучения. Так, например, при проведении анализа металлических паров широко используется свойство поглощающей среды излучать только резонансное излучение. Таким образом, поглощающая среда может играть роль монохроматора [56], выделяющего излучение резонансных линий. Поглощающая среда может также использоваться для модуляции резонансного излучения [57]. В вакуумной области спектра при анализе по методу линейча- [c.287]

На рис. 9 приведены значения поглощательной способности О—О полосы фиолетовой системы СН для смеси газов 75% СОг 25% N2 данные, полученные по методу излучения, отмечены крестиками, аанные, полученные по методу поглощения, — точками. Непрерыв-ная кривая проведена в предположении, что значение силы осциллятора равно 0,027, пунктиром — 0,80. Как видно из рис. 9, данные, [c.317]

Причем относительно К а) предполагается, что она является четной функцией параметра а, мероморфной в комплексной области, на вещественной оси имеет конечное число вещественных нулей и полюсов и счетное множество комплексных, с точкой сгущения в малом секторе, содержащем мнимую ось, и К а) = onst + о( о ), а —) оо. Обход контура интегрирования сг в (53) должен быть согласован с условиями излучения. Считая систему (53) разрешимой в классе L , р> 1 при дважды непрерывно дифференцируемых функциях f x), авторы обобщают метод фиктивного поглощения на случай пьезоэлектриков с системами электродов и в качестве примера приводят численные расчеты для пьезоэлектрического слоя с двумя поверхностными электродами. [c.603]

Первоначально расчеты систем накачки носили приближенный характер, т. е. они проводились с учетом только оптико-геометрических свойств системы накачки [45, 461. В настоящее время разработаны более строгие численные методы расчета систем накачки лазера, учитывающие всю совокупность взаи.мосвязанных термодинамически замкнутых процессов излучения, поглощения, переноса и трансформации энергии накачки, происходящих в активной среде, элементах осветителя и лампе (см., например, [11, 47, 48]). Отдельные детали этих расчетов требуют еще уточнения, однако, уже сейчас ясно, что создание таких численных моделей твердотельных лазеров явилось большим шагом на пути совершенствования систем накачки и оптимизации энергетических параметров лазеров. [c.70]

Капиллярно-электростатический метод основан на обнаружении индикаторного рисунка, образованного скоплением электрически заряженных частиц у поверхностной или сквозной несплошности неэлектропроводя-шего объекта, заполненного ионогенным пенетрантом. Капиллярно-электроиндуктивный метод основан на электроиндуктивном обнаружении электропроводящег У индикаторного пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях неэлектропроводящего объекта. Капил-лярно-магнитопорошковый метод основан на обнаружении комплексного индикаторного рисунка, образованного пенетрантом и ферромагнитным порошком, при контроле намагниченного объекта. Жидкостный капиллярнорадиационный метод излучения основан на регистрации ионизирующего излучения соответствующего пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях, а капилляр-но-радиационный метод поглощения - на регистрации поглощения ионизирующего излучения соответствующим пенетрантом в поверхностных и сквозных несплошностях объекта контроля. [c.564]

Методом внутрирезонаторного поглощения измерены положения центров линий поглощения атмосферных газов в областях излучения ряда распространенных лазеров. При регистрации спектров атмосферных и загрязняющих атмосферу газов в области широкополосных лазеров на стекле с неодимом [46] зарегистриро- [c.196]

Оптико-акустический (ОА) эффект — это генерация акустических волн в веществе в результате поглощения оптического излучения. Впервые это явление было обнаружено Беллом, Тиндал-лем и Рентгеном в 1981 г. Основанный на этом эффекте ОА-метод измерения поглощенной веществом энергии нашел широкое применение в практике. До появления лазерных источников он успешно использовался для решения следующих физико-техниче-ских задач количественного и качественного анализа газовых смесей измерения слабых потоков оптического излучения исследования спектров поглощения газов и паров с низким спектральным разрешением определения времени жизни возбужденных состояний атомов и молекул и т. п. Обзор работ по использованию ОА-эффекта в физико-химических исследованиях с нелазерными [c.133]

Лучшей чувствительностью (10 ... 10 см ) обладают методы внутрирезонаторного поглощения и оптико-акустический. Оптико-акустический метод более прост в реализации и наиболее эффективен в инфракрасной области спектра, где фотоприемники излучения обладают низкой чувствительностью и спектрофотометрия слабопоглощающих сред затруднительна. Метод внутрирезонаторного поглощения позволяет за короткое время 10 с) регистрировать спектр поглощения в широком спектральном диапазоне ( 70... 100 см ), однако пока он применяется лишь в фотографической области спектра, где работают широкополосные твердотельные и жидкостные лазеры. [c.146]

В лидарном методе дифференциального поглощения частоту излучения лазера настраивают на центр лоренцовского контура линии поглощения исследуемого газа в нормальных атмосферных условиях. Сдвиг центра линии поглощения с высотой эквивалентен изменению частоты зондирующего излучения относительно фиксированной частоты центра линии vo по закону [c.199]

Рис. 5.2. Схемы пространственно-разрешенного зондирования атмосферных газов методом дифференциального поглощения с использованием распределенных по трассе зондирования контротражателей (а) или обратного рассеяния зондирующего излучения аэрозолями и молекулами атмосферы (б).

Из формулы (5.14), видно, что для повышения чувствительности трассового метода дифференциального поглощения при заданном Аг следует выбирать наиболее интенсивные линии поглощения атмосферного газа с максимальными значениями дифференциального коэффициента поглощения Аа. В лидарной же схеме зондирования методом дифференциального поглощения ситуация другая, поскольку погрешности измерений лидарных сигналов, как правило, существенно изменяются по трассе зондирования, а следовательно вдоль нее изменяется и чувствительность газоанализа. В этом случае выбор наиболее интенсивных линий поглощения атмосферного газа может наоборот привести к снижению чувствительности газоанализа в объеме Аг, удаленном на расстоянии Е от точки расположения лидара, так как интенсивное поглощение зондирующего излучения в максимуме линии поглощения вдоль трассы длиной г приводит к существенному спаду лидарного сигнала в точках г Аг/2 и соответственно к значительному увели- [c.138]

Чувствительность лазерного газоанализа методом дифференциального поглощения в значительной степени зависит от ширины линии зондирующего лазерного излучения Ave, поскольку регистрируемое пропускание атмосферы представляет собой свертку истинного спектрального пропускания с аппаратурной функцией лазерного источника (см. формулу (1.58)) из п. 1.3. С увеличением Ave чувствительность газоанализа снижается. Более подробна влияние конечной ширины линии лазерного излучения в методе дифференциального поглощения рассматривается в п. 5.2.1. [c.140]

Измеренное нами значение сдвига для линии поглощения 694,38 нм составляет 0,017 см атм [40]. Измерения проводились с помощью двух спектрофонов, через которые одновременно пропускалось узкополосное излучение рубинового лазера Лve = = 0,02 м- при давлении исследуемой смеси влажного воздуха в спектрофонах Яо = Ю13 и 6,67 гПа. В этой работе мы проанализировали также влияния сдвига центра поглощения Н2О давлением воздуха на точность восстановления вертикальных профилей влажности атмосферы из данных лидарного зондирования методом дифференциального поглощения. Анализ проводился с учетом [c.156]

Для практической реализации метода дифференциального поглощения необходимо совпадение сразу нескольких важных условий. Во-первых, молекулы зондируемого газа должны обладать разрешенным спектром поглощения с достаточно сильными линиями резонансного поглощения. Во-вторых, разрешенный спектр поглощения зондируемого газа должен попадать в микроокна прозрачности атмосферы. В-третьих, необходимо наличие эффективных перестраиваемых лазеров, частоты излучения которых совпадают с резонансными линиями поглощения зондируемого газа. Кроме того, выбранные спектральные интервалы должны быть естественно обеспечены эффективными фотодетекторами. В этом смысле вполне обеспеченными в настоящее время можно считать спектральные диапазоны от 200 нм до 12 мкм (см. п. 2.3.2). В них находятся и основные окна и микроокна прозрачности атмосферы. Здесь же располагаются разрешенные полосы поглощения практически всех газов природного и антропогенного происхождения. [c.163]

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]

Часть IV книги посвящена в основном уравнению Гельмгольца и волновому уравнению. Здесь подробно изложена теория краевых задач для уравнения Гельмгольца в неощ>аниченных (внешних) областях, доказаны теоремы существования и единственности решений таких задач с условием излучения Зоммерфельда на бесконечности, причем для доказательства существования решения используются метюды теории потенциала, а также метод предельного поглощения и метод предельной амплитуды. Рассматривается вопрос о продолжении резольвенты в комплексную область, вопрос о частотах рассеяния, изучена задача об акустическом резонаторе и поведении его частот рассеяния, а также другие физические задачи, связанные с уравнением Гельмгольца. [c.8]

Дальнейшее увеличение моделируюшдх частот, например, до 10 Мгц, в ряде случаев желательно, и такой моделирующий материал, как алюминий, удовлетворяет требуемым условиям поглощения, однако методы излучения и приема ультразвука в такой модели должны быть, очевидно, новыми, более эффективными (здесь особенно могут помочь разработанные за последнее время квантовые генераторы). [c.76]

Рис. 10.8. Использование метода инфракрасного поглощения для контроля качества кварца У-среза а — зависимость коэффициента экстннкции а от координаты X (излучение вдоль оси X) б — обозначение путей, вдоль которых произведено сканирование.

Исследование качества синтетического кварца с помощью инфракрасного излучения основано на том, что главной причиной неупругих потерь является наличие связанных ОН-групп [292], концентрация которых пропорциональна поглощению ИК-излучения. Вследствие простоты (не требуется подготовки специальных образцов) метод инфракрасного поглощения в настоящее время является стандартным методом определения добротности QlR для синтетического кварца. На основе экспериментальных данных для QIR получено эмпирическое соотнощенне [c.456]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...