Особенности излучения и поглощения газов

ОСОБЕННОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ И ПОГЛОЩЕНИЯ ГАЗОВ [c.256]

Процессы теплового излучения и поглощения газов имеют ряд особенностей по сравнению с излучением твердых тел. Твердые тела имеют обычно сплошные спектры излучения они излучают (и поглощают) лучистую энергию всех длин волн от О до оо. Газы же излучают и поглощают энергию лишь в определенных интервалах длин волн АХ, так называемых полосах, расположенных в различных частях спектра для лучей других длин волн, вне этих полос, газы прозрачны, и их энергия излучения равна нулю. Таким образом, излучение и поглощение газов имеет избирательный селективный) характер. В энергетическом отношении для углекислоты и водяного пара основное значение имеют три полосы, примерные границы которых приведены в табл. 5-1. [c.169]

Процессы теплового излучения и поглощения газов имеют ряд особенностей по сравнению с тепловым излучением твердых тел. Твердые тела имеют обычно сплошные спектры изучения они излучают (и поглощают) лучистую энергию всех длин волн от О до оа. Газы же постоянно излучают и поглощают энергию лишь в определенных интервалах длин волн так называемых полосах, расположенных в различных частях спектра для лучей других длин волн, вне этих полос, газы прозрачны, и их энергия излуче- [c.182]

Особенность излучения газов состоит в том, что их спектры излучения и поглощения в отличие от спектров черного и серого тел имеют резко выраженный селективный характер, т. е. эти газы излучают и способны к поглощению лучей с определенными длинами волн. Для лучей с другими длинами волн эти газы прозрачны. [c.262]

Другой особенностью теплообмена излучением в газах является взаимное излучение и поглощение молекул всей массы газа, а не какой-то определенной поверхности, как это свойственно твердым телам. Эта особенность серьезно затрудняет расчет теплообмена излучением и делает его весьма приближенным. [c.86]

Характерной особенностью физической газовой динамики является изучение течений жидкости и газа при высоких температурах и в широком диапазоне изменения давления. Высокие температуры среды исключают возможность полного количественного и качественного описания современных механических проблем в рамках модели совершенного газа с постоянной теплоемкостью. С ростом температуры в газе начинают происходить такие процессы, как возбуждение вращательных и колебательных степеней свободы, диссоциация (рекомбинация) молекул, возбуждение электронных уровней атомов, ионизация (нейтрализация) атомов, излучение и поглощение лучистой энергии. Течение сильно нагретого газа около стенок приводит к их термическому разрушению. Все эти процессы относятся к области молекулярной и атомной физики, сыгравшей в начале этого века очень важную роль в расширении наших представлений о строении атомов и о законах микромира. Результаты этого раздела физики применялись к изучению электрических разрядов в газах и для решения астрофизических проблем. Сейчас же они образуют научный фундамент многих важных технических задач сегодняшнего дня. [c.5]

Излучение газов имеет свои особенности и законы. Одно- и двухатомные газы являются прозрачными излучают и поглощают энергию трех- и многоатомные газы (СОг, НгО, SO2, NH3 и др.). Спектр излучения и поглощения трех- и многоатомных газов является селективным (избирательным), т. е. эти газы излучают и поглощают в определенных интервалах длин волн, называемых полосами. Так, у углекислого газа имеются три основные полосы первая полоса в интервале длин волн от Xi = 2,36 мкм до >.2 = 3,02 мкм, вторая полоса от Xi = 4,01 мкм до Хг = 4,8 мкм и третья полоса от Xj = = 12,5 мкм до Х2 = 16,5 мкм. У водяного пара полосы излучения расположены на участках X = 2,24—3,27 мкм X = 4,8 — 8,5 мкм X = 12—25 мкм. В отличие от твердых тел излучение и поглощение энергии газами происходит не в поверхностном слое их оболочек, а во всем объеме. [c.181]

Излучение газов по сравнению с твердым телом имеет некоторые особенности в газах излучение и поглощение происходит во всем объеме, а у твердых тел — в поверхностном слое твердые тела поглощают и излучают лучистую энергию всех длин волн, а газы — только [c.16]

Именно эти особенности нашли свое отражение в результатах численных расчетов, учитывающих излучение атомов в линиях. Хотя спектральный коэффициент излучения и возрастает при этом весьма существенно, радиационный тепловой поток увеличивается относительно мало. Последнее связано с влиянием самопоглощения, а также радиационного охлаждения, которые проявляются тем сильнее, чем больше толщина сжатого слоя. В некоторых работах [Л. 10-1, 10-6] высказывается мнение, что при инженерных расчетах qn для достаточно толстых слоев излучающего газа допустима стопроцентная ошибка в определении величины коэффициента поглощения вакуумного ультрафиолета, поскольку отклонение <7д при этом не превысит 20%. В настоящее время принято увеличивать в 1,5 раза величину радиационного теплового потока, рассчитанного для сплошного излучения (кривая на рис. 10-4), с тем, чтобы учесть излучение атомов в линиях (соответствующая скорректированная зависимость представлена кривой 5 на рис. 10-4). При численном анализе можно ограничиться введением дополнительной ступеньки в спектральном распределении коэффициента поглощения, учитывающей излучение в линиях атомов в видимой и инфракрасной областях спектра [Л. 10-1]. [c.293]

Выше были приведены данные о дисперсном составе частиц сажи и концентрации сажи в пламени при совместном сжигании мазута и природного газа. В соответствии с изменением этих величин и другими характерными особенностями топочного процесса для газомазутного факела изменяются также все основные характеристики теплового излучения топки. На рис. 4-29 приведены данные, показывающие, как изменяются в зависимости от доли мазута в тепловыделении q коэффициент тепловой эффективности экранов р, параметр температурного поля топки М, относительное заполнение топки светящимся пламенем т, а также интегральные коэффициенты поглощения сажистых частиц и трехатомных топочных газов ttp. Здесь же штриховыми линиями показаны резуль- [c.150]

Не все газы излучают и поглощают тепловые лучи. Так, азот, кислород, водород и другие двухатомные газы практически не излучают тепловую энергию. Эти газы являются прозрачными для теплового излучения. Трехатомные и многоатомные газы (двуокись углерода, водяной пар и др.) могут не только излучать, но и поглощать большое количество тепла. Эти газы (СОг и Н2О), являющиеся основными компонентами продуктов горения любого промышленного топлива, всегда присутствуют в атмосфере топливной печи и оказывают сильное влияние на теплообмен в рабочем пространстве. В спектрах поглощения СО2 и Н2О выделяются несколько особенно широких полос при следующих длинах волн [c.95]

В продуктах сгорания, как правило, присутствуют трехатомные газы Н2О и СО2, которые обладают заметной поглощательной способностью и собственным излучением. Особенностью излучения этих газов является селективность излучения — излучение в определенных интервалах длин волн. Поскольку излучение газов в теоретическом плане рассматривается равновесным (как и процессы излучения тел, разделенных прозрачной средой), то и в этом случае справедлив закон Кирхгофа. Следовательно, селективность излучения газов влечет за собой и селективность их поглощения. [c.323]

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]

Важнейшая особенность ОС газов - селективность поглощения излучения. Форма и положение линий испускания (поглощения) газов сильно зависят от их концентрации и температуры. [c.56]

При высоких температурах в газах протекают разнообразные физические и физико-химические процессы возбуждение молекулярных колебаний, диссоциация, химические реакции, ионизация, излучение света. Эти процессы влияют на термодинамические свойства газов, а при достаточно быстрых движениях и достаточно быстрых изменениях состояния вещества на движение оказывает влияние и кинетика указанных процессов. Особенно важную роль при очень высоких температурах играют процессы, связанные с испусканием и поглощением излучения, и лучистый теплообмен. Перечисленные выше процессы часто представляют интерес и не только с точки зрения их энергетического влияния на движение газа они вызывают изменения состава газа, его электрических свойств, приводят к свечению газа и возникновению многих оптических эффектов и т. д. Изучению всех этих вопросов, всему тому, что составляет содержание вновь возникшей ветви науки — физической газодинамики , и посвящена значительная часть книги. [c.11]

Под оптической моделью обычно понимают статистически обеспеченные данные по характеристикам молекулярного поглощения вдоль трассы распространения с учетом профилей термодинамических параметров (Р, 0) и концентраций (р/) молекулярных составляющих атмосферы. Характеристики поглощения представляются в виде таблиц, графиков, аналитических выражений. Основные требования, которым должна удовлетворять оптическая модель, таковы во-первых, она должна правильно отражать физические закономерности взаимодействия излучения с молекулярными газами во-вторых (что особенно важно при разработке модели для случая узкополосного лазерного излучения), она должна базироваться на количественных данных, полученных методами спектроскопии высокого разрешения и, наконец, она должна учитывать данные о профилях Р(г), 0(z) и рг(г) (по итогам многолетних наблюдений), а также по их временным вариациям. [c.207]

Разнообразие метеорологических условий по трассе распространения лазерного излучения и специфические особенности ослабления в различных участках спектра требуют огромного объема исходной информации и соответствующих громоздких вычислений. В связи с этим для численной оценки пропускания атмосферы, обусловленного поглощением и рассеянием атмосферными газами и аэрозолями, требуются мощная вычислительная техника и специализированные автоматизированные системы расчета. [c.39]

Газы, в особенности находящиеся под небольшим давлением, в противоположность твердым и жидким телам излучают линейчатый спектр. Таким образом, газы поглощают и излучают лучи лишь определенно длины волны, других же лучей они не могут ни излучать, ни поглощать. В зтом случае говорят о селективном (выборочном) поглощении и излучении. [c.385]

На рис. 1-2 и 1-3 показано, как изменяется спектральная степень черноты в полосах поглощения углекислого газа (Я) и водяного пара (Я) в зависимости от толщины слоя L и давления р при двух температурах 1200 и 2400 К. Как видно из кривых, увеличение толщины слоя L приводит к повышению спектральной степени черноты и уширению полос поглощения СОа и НаО, особенно на крыльях полос, преимущественно в сторону длинноволновой области спектра инфракрасного излучения газов. Влияние давления на спектр полос поглощения СОа и HjO аналогично по характеру влиянию толщины слоя. Как и увеличение толщины слоя газа L, увеличение давления газа р приводит к уширению полос поглощения в сторону длинноволновой области спектра, особенно на крыльях полос. Наиболее сильно изменение давления и толщины слоя газа сказывается на спектральной степени черноты водяного пара (X). [c.20]

При таком подходе к задаче температурная зависимость степени черноты газа учитывается лишь зависимостью от температуры весовых коэффициентов, а характер реального спектра излучения газа учитывается абсолютными значениями коэффициентов поглощения для каждого из условно принятых серых газов, а также видом зависимости 6 от Т. Постоянство и независимость от температуры условных коэффициентов поглощения ац значительно упрощают расчеты, особенно при большом числе объемных зон, на которые разбита топочная камера. [c.36]

В настоящее время изучено достаточно много неупругих взаимодействий между тяжелыми частицами (см. обзор [109]). В вакуумной области спектра эти исследования особенно интересны тем, что в результате столкновения обычно излучаются резонансные линии газов, что соответствует возбуждению самых низких уровней, т. е. изучаются наиболее вероятные процессы возбуждения. Так же, как и при изучении электронных столкновений, одной из основных трудностей является измерение абсолютных интенсивностей, но, в отличие от работ, изучающих электронные столкновения, здесь нет проблемы реабсорбции излучения. При атомном столкновении передается значительный импульс и это приводит к существенному уширению я сдвигу спектральных линий. Благодаря этому уменьшается поглощение. Сказанное подтверждается рис. 8.15 [ПО], из которого видно, как меняется форма резонансной линии Аг I К= [c.341]

В предыдущих главах было показано, что для расчетов процесса излучения необходимо знание оптических характеристик материалов — коэффициентов поглощения, отражения, преломления и т. д. Эти характеристики вряд ли могут быть достаточно полно определены теоретически— уровень развития теории еще недостаточен для описания требуемых процессов, протекающих при излучении реальных поверхностей, в газах и жидкостях, в системе тел и т. д. Поэтому интенсивное развитие получили экспериментальные методы, а также методы, основанные на использовании быстродействующих вычислительных машин, позволяющие производить требуемые расчеты. Имеется определенный прогресс и в традиционной методике перехода от черных тел к реальным, не серым, особенно для зеркальных поверхностей, число которых, в связи с развитием техники обработки поверхности и переходу к напыленным и тонким пленкам, непрерывно растет [78]. Имеются достижения и в области расчетов излучения газов с учетом их структуры. Однако, в общем следует констатировать, что между теорией излучения, экспериментом и требованиями современных методов расчета все еще существует большой разрыв. Объясняется это чрезвычайной сложностью процесса переноса энергии фотонов. Укажем основные. трудности. Во-первых, в расчетных методах должны использоваться спектральные свойства материалов. Связано это с тем, что коротковолновые фотоны взаимодействуют с материалами иначе, нежели длинноволновые фотоны. Вместе с тем, большинство экспериментальных данных относятся именно к интегральным величинам, которые в этом смысле практически могут быть использованы лишь для серых тел. [c.175]

Другая особенность поглощения энергии тазами заключается в том, что поглощение не заканчивается в тонком слое у границ занимаемого газом объема, но происходит постепенно во всем объеме газового тела. На протяжении единицы длины пути луча, проходящего через газ, интенсивность излучения уменьшается на определенную долю своей величины. Рассматривая луч с длиной волны Я, проходящей через плоский слой газа (фиг. 2-43), и пользуясь обозначениями, приведенными на чертеже, это можно выразить аналитически следующим образом [c.139]

Многоканальный метод измерения можно реализовать путем пропускания через ОА-ячейку потоков излучения от одного или нескольких лазеров с различными длинами волн, модулированных различными звуковыми частотами, с последующим выделением ОА-сигналов на каждой длине волны с помощью частотно избирательных электронных фильтров. Такой метод измерения несмотря на сложность представляется полезным для экспрессного и селективного анализа состава газов при мониторинге состава атмосферы, в хроматографии и т.п. [12]. Другой вариант многоканального метода предусматривает использование нескольких ОА-ячеек, заполненные газом при различных условиях, через которые пропускают оптическое излучение с определенными характеристиками (или несколько ОА-ячеек с идентичным газовым составом, но с элементами на входе, меняющими свойства лазерного излучения) [26]. Это особенно удобно при исследовании зависимости характеристик спектра поглощения от давления газа или характеристик излучения. [c.139]

Как указывалось ранее, в излучении и поглощении лучистой энергии твердыми телами вследствие большой их плотности участвует очень тонкий слой молекул, непосредственно прилегающий к поверхности тела на границе с окружающей средой. Это давало возможность условно рассматривать излучение и поглощение твердых тел как поверхностные явления. Такая схематизация излучения представляет большие удобства при решении практических задач. Однако при рассмотрении излучения и поглощения чистых газовых сред и газовых сред, содержащих взвешенные частицы, такая схема становится неприемлемой в связи с тем, что вследствие много меньшей, чем для твердых тел, плотности газов в лучистом теплообмене с окружающей средой участвуют молекулы газа и взвешенных в нем частиц, находящиеся далеко в глубине газового объема. Здесь уже имеют место объемное излучение и поглощение лучистой энергии. Это неизбежно вызывает необходимость учета ряда дополнительных особенностей излучения и поглощения, которые не получили отражения при рассмотрении лучистого теплообмена в системах твердых тел, разделенных лучепрозрачной средой. [c.232]

Излучение и поглощение газов носят объемный характер. Поэтому такие факторьс, как размеры и форма излучающего слоя, распределение в нем температуры, существенны при описании излучения газов. Спектры излучения и поглощения газов в отличие от спектров излучения многих твердьсх тел носят селективный характер, т. е. в отдельных участках спектра поглощение и излучение газа может быть сильным, а в других слабым. Отмеченные особенности излучения и поглощения энергии в газах существенно осложняют расчеты теплообмена излучением. [c.256]

Как показал А. С. Невский [Л. 22], коэффициенты ослабления лучей трехатомными газами СО2 и Н2О по излучению и поглощению могут различаться между собой в несколько раз, особенно при малых оптических толщинах среды. По Хоттелю и Эгберту [Л. 54], в условиях, когда температура газов СО2 и Н2О отлична от температуры окружающей оболочки связь между поглощательной способностью и степенью черноты описывается соотношениями [c.91]

Излучение и поглощение света. Одно из наиболее характерных явлений, сопровождающих нагревание газа ударной волной до высоких температур,— это свечение газов. При высоких температурах газы, прозрачные в холодном состоянии, излучают и поглощают свет. Излучение нагретых газов в ударной трубе изучалось многими авторами. Особенно много работ посвящено исследованию оптических свойств воздуха. Излучение воздуха в ударной волне, образующейся при движении тела с очень большими скоростями в атмосфере, может давать существенный вклад в нагрев тела, и при достаточно больших скоростях радиационный нагрев оказывается больше аэродинамического. Значительных успехов в теоретическом изучении оптических свойств нагретого воздуха достигла советская школа, возглавляемая Л. М. Биберманом. Обзор работ Л. М. Бибермана и его сотрудников и библиография содержатся в статье Л. М. Бибермана, В. С. Воробьева, Г. Э. Нормана и И. Т. Якубова (1964). [c.230]

В начале этой главы отмечалось, что теплообмен излучением широко используется в различных областях техники и в особенности в паровых котлах. Однако в некоторых случаях стремятся уменьшить в [ияние теплообмена излучением и прибегают к защите от лучистой энергии. Это имеет место, например, тогда, когда нужно оградить от действия тепловых лучей людей, работающих в цехе, где имеются поверхности с высокой температурой в других случаях нужно оградить от лучистой энергии отдельные части машин и сооружений от действия лучистой энергии защищают термометры, когда хотят измерить температуру какой-либо газовой среды (например, воздуха), так как при поглощении тепловых лучей ртуть в термометре дополнительно нагревается и температура ртути в этом случае не равна измеряемой температуре газа. [c.259]

В связи с использованием лазеров развиваются исследования особенностей распространения лазерного луча в атмосфере. Из-за высокой монохроматичности лазерного излучения даже в окнах прозрачности атмосферы лазерный луч может сильно ослабляться. В тонкой структуре спектра поглощения атмосферы в этих окнах имеются относительно узкие, но сильные полосы поглощения. Количественные оценки П. э. а. для лазерного излучения требуют знания (с весьма высокой точностью) положения, интенсивности и формы лвний тонкой структуры спектров атм. газов. Большая мощность излучения лазеров ( 10 Вт/см ) может вызывать разл. рода нелинейные эффекты (многофотонные эффекты, приводящие к пробою в газах спектро-скопич. эффекты насыщения, вызывающие частичное просветление газов эффекты самофокусировки оптич. пучков, вызываемых зависимостью коэф. преломления среды от мощности потока излучения, и др.). При малой длительности оптич. импульсов ( 10 с) могут возникать явления, приводящие к отклонению ослабления излучения от закона Бугера. [c.137]

В недрах С. атомы (в осн. это атомы водорода) находятся в иовиэов. состоянии. Если водород полностью ионизован, то поглощение излучения связано гл. обр. с отрывом электронов от ионов более тяжёлых элементов (с нх фотоионизацией). Однако таких элементов в ведрах С. мало. Движущиеся из солнечных недр фотоны частично рассеиваются и поглощаются свободными электронами. Суммарное поглощение в иони-зов. газе центр, области С. всё же относительно мало. По мере удаления от центра С. темп-ра и плотность газа падают, и на расстояниях, больших 0,7—0,8 Д , уже могут существовать нейтральные атомы (в более глубоких слоях — атомы гелия, блцже к поверхности С,— атомы водорода). С появлением нейтральных атомов (особенно многочисл. атомов водорода) резко возрастает поглощение, связанное с их фотоионизацией. Перенос энергии излучением сильно затрудняется. Включается др. механизм переноса энергии — развиваются крупномасштабные конвективные движения, и лучистый перенос сменяется конвективным (см. Конвективная неустойчивость). Протяжённость по высоте солнечной конвективной зоны 200 тыс. км ( 0,3 Д - Скорости конвективных движений в глубоких слоях малы — порядка 1 м/с, в тонком верх, слое они достигают [c.589]

Ударные затухание и уширение спектральных линий особенно существенны в плотных газах и при высоких температурах. Для уменьшения влияния столкновений надо уменьшать плотность газа. Вот почему в опытах. Вина при изучении естественного затухания свечения атомов каналовые лучи направлялись в высокий вакуум. В обычных условиях столкновения значительно сильнее влияют на затухание волны, чем излучение. Однако формула (89.8) дает для времени затухания все же большие, а следовательно, для уширения спектральных линий — меньшие значения, чем наблюдаются на опыте. Следовательйо, должны существовать другие причины поглощения света и уширения спектральных линий. [c.549]

При наличии химических реакций в пограничном слое необходимо учитывать дополнительное выделение и поглощение тепла внутри слоя. В этих случаях кроме совокупности уравнений пограничного слоя нужно рассматривать уравнения, определяющие условия протекания химических реакций. Рассматривая движение смеси газов в целом, нужно иметь в виду, что физические параметры смеси р, fi, %, D, Ср будут зависеть от состава, давления и температуры смеси. Определение этих параметров (особенно характеризующих переносные свойства газовых смесей) связано с некоторыми предположениями, которые делаются заданием потенциалов взаимодействия при столкновении частиц различных типов. Ряд предположений приходится делать при задании кннетики химических реакций. ГТоэтому расчеты (даже в случае ламинарного режима течения в пограничном слое) должны обязательно сопоставляться с экспериментальными данными. Кроме того, при высоких температурах появляется еще выделение и поглощение тепла путем излучения. Влияние излучения в воздухе растет при увеличении температуры и особенно существенно при скоростях полета более 10 км/с. Во многих случаях влияние излучения иа конвективный теплообмен невелико, при этом лучистый и конвективный потоки могут рассчитываться независимо. В главе весь анализ приводится для ламинарного пограничного слоя, одиако полученные выводы могут использоваться и для расчета турбулентного пограничного слоя. [c.176]

В гл. 1 мы показали, что процесс, который переводит атомы с уровня 1 на уровень 3 (для трехуровневого лазера см. рис. 1.4, а) или с уровня О на уровень 3 (для четырехуровневого лазера см. рис. 1.4,6), называется накачкой. Накачка осуществляется, как правило, одним из следующих двух способов оптическим или электрическим. При оптической накачке излучение мощного источника света поглощается активной средой и таким образом переводит атомы активной среды на верхний уровень. Этот способ особенно хорошо подходит для твердотельных (например, для рубинового или неодимового) или жидкостных (например, на красителе) лазеров. Механизмы ушире-ния линий в твердых телах и жидкостях приводят к очень значительному уширению спектральных линий, так что обычно мы имеем дело не с накачкой уровней, а с накачкой полос поглощения. Следовательно, эти полосы поглощают заметную долю (обычно широкополосного) света, излучаемого лампой накачки. Электрическая накачка осуществляется посредством достаточно интенсивного электрического разряда, и ее особенно хорошо применять для газовых и полупроводниковых лазеров. В частности, в газовых лазерах из-за того, что у них спектральная ширина линий поглощения невелика, а лампы для накачки дают широкополосное излучение, осуществить оптическую накачку довольно трудно. Замечательным исключением, которое следует отметить, является цезиевый лазер с оптической накачкой, когда пары s возбуждаются лампой, содержащей Не при низком давлении. В данном случае условия для оптической накачки вполне благоприятны, поскольку интенсивная линия излучения Не с 390 нм (достаточно узкая благодаря низкому давлению) совпадает с линиями поглощения s. Фактически этот лазер представляет интерес лишь в историческом плане, как одна из первых предложенных лазерных схем. Кроме того, его реализация на практике является весьма сложной, поскольку пары s, которые для обеспечения достаточного давления газа необходимо поддерживать при температуре 175 °С, представляют собой весьма агрессивную среду. Оптическую накачку весьма эффективно можно было бы использовать для полупроводнико- [c.108]

Значения функций A(a,d) табулированы [9]. Замена спектральной линии особенно выгодна в тех случаях, когда погло-ш,ение на данной линии становится большим (приблизительно 50%), так как центральная область спектральной линии наиболее чувствительна к малым изменениям щ и первая достигает насыщения. В том случае, когда уменьшение числа метастабильных частиц, поглощающих зондирующее излучение, обусловлено только диффузией, профиль плотности метастаби-лей будет иметь вид Jq (2,4r/i ). Но когда в систему в значительных количествах добавляется другой газ, главной причиной уменьшения плотности метастабильных частиц может быть объемный распад, в результате чего профиль распределения плотности таких частиц должен быть однородным. Когда поглощающая трубка длинна и световой луч не сколлимирован в угле раствора, меньшем телесного угла трубки, стягиваемого источником, экспериментальное значение поглощения дает среднее значение плотности метастабильных частиц по диаметру трубки. Метод, основанный на измерении поглощения, позволяет определить величины ко и rij t), по которым можно найти время жизни. [c.285]

До недавнего времени формулой (5.57") для коэффициента поглощения электромагнитных волн в слабоионизованном газе пользовались, в основном, применительно к радиодиапазону и микроволнам (сантиметровым волнам) [63]. Фактически же область применимости ее, и в особенности формул (5.57) и (5.57 ) для коэффициентов истинного поглощения и вынужденного испускания, шире. При энергиях электронов порядка нескольких электронвольт формулами можно пользоваться для оценки поглощения оптических частот, т. е. квантов с энергией порядка электронвольт. В частности, с помощью этих формул можно рассматривать поглощение в газах лазерного излучения в стадии развития пробоя (см. 22 и 23). Значения коэффициента поглощения, которые дает полуклассическая формула (5.57), неплохо согласуются с результатами квантовомеханических расчетов для водорода, выполненных Чандрасекаром и Брином [16], а также Омура и Омура [88] ). [c.244]

В предыдущем параграфе было указано, что д.чя нахождения стационарного режима необходимо воспользоваться одним из двух приемов либо ввести в знергетическое уравнение постоянный член адиабатического охлаждения, либо с самого начала определить температуру прозрачности Т2, и считать, что при Т а Т2 газ абсолютно прозрачен I = оо), тем самым исключив из рассмотрения уже охлажденную излучением область, которая поглощает свет очень слабо. Первый прием дает более полную картину распределения температуры, так как позволяет исследовать ход температуры в охлажденном воздухе и учесть слабое поглощение в нем. Однако он приводит к излишним математическим усложнениям при рассмотрении профиля температуры внутри самой волны (при температурах выше температуры прозрачности) и определении потока, уходящего с фронта волны на бесконечность. Между тем внутри волны адиабатическое охлаждение малб по сравнению с охлаждением за счет излучения, поэтому предпочтительнее исследовать внутреннюю структуру волны, воспользовавшись вторым приемом. В 16 будут отмечены некоторые особенности режимй, связанные с существованием адиабатического охлаждения. [c.499]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...