Зависимость плотности излучения от температуры и длины волны

ЗАВИСИМОСТЬ ПЛОТНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДЛИНЫ ВОЛНЫ [c.88]

Для измерения высоких температур обычно применяют пирометры. Принцип действия пирометров основан на формуле Планка — зависимости спектральной плотности энергии излучения черного тела от температуры и длины волны. Измерив плотность энергии черного тела при двух температурах — измеряемой Т и температуре затвердевания золота Го= 1337,58 К (табл. 3.1)—при одной и той 8-488 ИЗ [c.187]

Для реальных тел зависимость плотности излучения от длины волн и температуры может быть установлена только на основе опытного изучения их спектра. При [c.74]

Закон Планка устанавливает зависимость спектральной плотности потока излучения (33.2) абсолютно черного тела Е х в вакууме от абсолютной температуры Т и длины волны А. в форме [c.408]

Закон Стефана — Больцмана устанавливает зависимость плотности интегрального полусферического излучения от температуры абсолютно черного тела и может быть получен из формулы Планка. Интегрируя выражение (16.3) во всем интервале длин волн, получим [c.407]

Температурная шкала пирометра микроволнового излучения, основанная на пропорциональной зависимости спектральной плотности энергии излучения черного тела от температуры Т в микроволновом диапазоне излучения, устанавливается для диапазона температур от 6300 до 100 000 К [20]. Отношение спектральных плотностей энергий при двух температурах — измеряемой Т и базовой То равно отношению этих температур для длин волн, больших 1 мм. В качестве базовой выбирают температуру затвердевания золота 70 = 1337,58 К. [c.114]

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]

Закон Стефана — Больцмана, Закон Планка позволяет получить не только законы излучения Релея — Джинса и В ина, но и закон Стефана — Больцмана. Закон Стефана — Больцмана устанавливает зависимость плотности интегрального полусферического излучения от температуры. Плотность интегрального полусферического излучения определяется как суммарная энергия излучения тела по всем длинам волн [c.350]

Рис. 1-2. Плотность излучения абсолютно черного тела в зависимости от длины волны и температуры.

Первым этапом, как сказано, явилось нахождение закона, устанавливающего зависимость суммарного или интегрального излучения (т. е. общего излучения всех длин волн) от температуры. Стефан (1879 г.) на основании собственных измерений, а также анализируя данные измерений других исследователей, пришел к заключению, что суммарная энергия, испускаемая с 1 см в течение 1 с, пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры излучателя. Стефан формулировал свой закон для излучения любого тела, однако последующие измерения показали неправильность его выводов. В 1884 г. Больцман, основываясь на термодинамических соображениях и исходя из мысли о существовании давления лучистой энергии, пропорционального ее плотности, теоретически показал, что суммарное излучение абсолютно черного тела должно быть пропорционально четвертой степени температуры, т. е. [c.695]

Законом Планка устанавливается зависимость плотности потока монохроматического излучения абсолютно черного тела. / о от длины волны X и температуры Т. Используя представление о квантах энергии, Планк теоретическим путем получил следующий закон [c.251]

М. Планк теоретически установил (1900 г.) зависимость спектральной плотности излучения абсолютно черного тела от длины волны и его температуры [c.314]

В 1900 году немецкий физик М, Планк установил функциональную зависимость спектральной плотности потока излучения абсолютно черного тела Ео>, от длины волны X и температуры Т [c.56]

Закон Планка. Этот закон устанавливает зависимость повер -ностной плотности потока монохроматического излучения абсолютно черного тела от длины волны и температуры [c.231]

Спектральная плотность потока излучения ), = Е1с[ка характеризует распределение энергии излучения по длинам волн. Для абсолютно черного тела зависимость Ею от длины волны и температуры устанавливается законом Планка [c.126]

Испускание энергии по длинам волн происходит неравномерно и зависит от температуры. Зависимость спектральной плотности потока излучения от длины волны и температуры устанавливается законом М. Планка (1900 г.) [c.370]

На рис. 5 представлена зависимость величины ох от длины волны и температуры. Согласно рисунку, спектральная плотность излучения Ёох начиная с нудя быстро возрастает с увеличением длины [c.22]

Очевидно, чТо при такой форме зависимости излучения от длины волны цветовая температура пламени несколько выше его истинной температуры. Введение поправки на уменьшение коэфициента черноты пламени с ростом длины волны непосредственно к цветовой температуре невозможно, так как с увеличением плотности и толщины пламени коэфициент черноты приближается к единице и цветовая температура приближается к истинной Температуре. Осуществить введение поправки на изменение возможно при измерении не цветовой температуры непосредственно, а двух яркостных температур в лучах двух длин волн, что позволяет рассчитать температуру пламени при условии отдельного определения (приближенного) константы а в уравнении для степени черноты. Однако внесение поправок методом измерения двух яркостных температур не представляется надежным и может дать существенную остаточную погрешность, не говоря о зна чительном усложнении измерения. [c.368]

В табл. 15 приведены значения коэффициента излучения для вольфрама в зависимости от длины волны к и температуры Т . Эти значения соответствуют направлению излучения, лежащему в пределах угла 20° между нормалью к поверхности и крайним направлением излучения. Для вольфрама и других селективных излучателей спектральную плотность энергетической светимости определяют по формуле (806), а энергетическую светимость — по формуле [c.457]

Длину волны, позволяющую при пирометрических расчетах заменить излучение в определенном спектральном диапазоне квазнмоно-хроматическим излучением, называют эффективной длиной волны (Яд). Для квазимонохроматических пирометров характерна одна единственная Яд, при которой зависимости спектральной плотности излучения или яркости от температуры для черного тела изменяются так же, как и аналогичные зависимости указанных величин, измеренных пирометрами, Эффективная длина волны не зависит от температуры, если половина полосы пропускания фильтра меньше 5 нм. Эффективную длину волны можно определить графическим интегрированием и вычислением координаты центра тяжести площади, ограниченной кривой пропускания фильтра. [c.334]

Рис. 1-3. Зависимость плотности потока излучения от характеристического комплекса пХТ, определяющего длину волны излучения и температуру нагретой поверхности. Максимум плотности потока излучения приходится на пкТ 2900 (мкм К), а 80% излучени-л соответствуют диапазоиу п кТ от 2000 до 8000 мкм-К. [c.19]

Закон Кирхгофа. Этот закон устанавливает взаимосвязь между способностями тела излучать и поглощать энергию. Из негр следует, что для всех тел, вне зависимости от их конкретных физических свойств, отношение спектральной плотности потока собственного излучения тела Ii ae (X, Т) к его спектральной поглощательной способности ai (А,, Т) при одних и тех же значениях длины волны Я и температуры Т является величиной постоянной, равной спектральной плотности потока излучения абсолютно черного тела [c.7]

Допплера, эффект давления, элементарный эффект Штарка, эффект самопоглощения и т. п.). Трудно даже представить себе излучение спектра монохроматическим источником света таким, чтобы уровни излучающих атомов не были бы возмущены и чтобы эти атомы находились в состоянии покоя относительно наблюдателя. Эти условия выполнимы лищь для идеального, неосуществимого, источника света, в котором давление светящегося газа, температура разряда и, наконец, плотность тока, проходящего через разряд, равны нулю. Таким образом, перед метрологами встала задача найти числовую разницу между действительно воспроизводимой длиной волны и идеальной, чтобы, внеся соответствующую поправку, получить значение естественной константы. Необходимо было удостовериться, что линия не обладает сверхтонкой структурой, подробно изучить зависимость уширения линии от реальных условий возбуждения спектра (так как по величине уширения можно судить о степени добавочного возмущения) и выяснить смещение максимума контура линии в зависимости от давления светящегося газа в источнике, плотности тока и температуры разряда. [c.46]

В начале 1980-х годов Дью и Уинтни из военно-морской исследовательской лаборатории наблюдали охлаждение углекислого газа СО2 на один градус в области луча накачки диаметром 1 см, проходившего сквозь цилиндр с газом, температура стенок которого поддерживалась равной 600 К [5]. Колебательный переход (100) (001) накачивался при помощи СО2 лазера мощности 300 Вт на длине волны 10,6 мкм. Охлаждение достигалось благодаря антистоксовой эмиссии на длине волны 4,3 мкм при переходах из антисимметричного состояния (001) в основное колебательное состояние (ООО). При установлении теплового равновесия происходит заселение симметричного состояния (100), которое затем опустошается при лазерной накачке. Процессу теплового перераспределения населённостей содействуют три фактора близость к резонансу первого обертона (010), постоянная температура окружения 600 К, добавление к СО2, парциальное давление которого 64 мТорр, инертного газа Хе, парциальное давление которого равно 0,2 Topp. В качестве буферного газа ксенон выгоден своей малой теплопроводностью, а также тем, что он слабо влияет на девозбуждение молекул СО2, находящихся в состоянии (001). Парциальное давление буферного газа подбиралось опытным путём из условия наиболее оптимального режима охлаждения. В отсутствие буферного газа давление двуокиси углерода устанавливалось на такой уровень, когда только начиналась девозбуждение состояния (001) в результате частых столкновений молекул. Это определяло плотность СО2, что, в свою очередь, задавало диаметр кюветы с газом, который составлял 127 мм, с той целью, чтобы сделать минимальным перепоглощение излучения на длине волны 4,3 мкм. Внутренние стенки цилиндра были выкрашены в чёрный цвет, чтобы избежать отражения излучения обратно в среду. Изменение температуры фиксировалось по изменению осевого давления при помощи ёмкостного манометра. В целом, форма снятой кривой зависимости изменения температуры от парциального давления буферного газа подтверждала наличие охлаждения. [c.48]

Излучение черного тела. Может показаться, что электромагнитное поле нельзя рассматривать в рамках термодинамики, поскольку оно не является материальным телом. Однако это не так. Замкнутая полость, поддерживаемая при постоянной температуре, всегда заполнена электромагнитным излучением всех возможных длин волн, распространяющихся по всем направлениям. Оно оказывает давление на стенки полости и обладает энергией, которая, как и давление, является функцией температуры и объема. Короче говоря, такая замкнутая полость, заполненная излучением, представляет собой систему, к которой, как впервые установил Больцман (1889), с полным основанием применимы законы термодинамики. К этому времени Йозеф Стефан, учитель Больцмана, уже вывел из экспериментальных данных, что интенсивность излучения из отверстия в замкнутой полости, температура стенок которой всюду одинакова, пропорциональна Г-. Больцман сделал из этого результата правильный вывод, что плотность энергии и (Г) равновесного излучения пропорциональна четвертой степени температуры, и вывел эту зависимость с помощью термодинамики и электродинамики. Максвелл установил, исходя из своей теории электромагнетизма, что давление, оказываемое полем изотропного излучения, равно 7з от плотности Э ергии [c.93]

Сплошной спектр радиоизлучения в пределах отдельных участков радиодиапазона может ot и ывaть я ф-цией = к где — интенсивность излучения частоты V, а — константа, наз. спектральным индексом излучения. Величина а связана с механизмом излучения. Монохроматич. излучение характеризуется длиной волны % и формой линии. Поляризация радиоволн онределяется Стокса параметрами. Протяженные источники характеризуются зависимостью или яркостной температуры Т ,, а и параметров Стокса от угловых координат. Для характеристики 1[еразрешенных источников пользуются спектр, плотностью общего потока 7 и средними значениями а и параметров Стокса. Для нестационарных объектов существенно изменепне этих характеристик во времени. [c.280]

На рис. 7.1 представлена зависимость спектральной плотности излучения Моят- абсолютно черного тела от длины волны % для различных значений температуры, построенная по закону Планка (7.4), где Л1оят = 5оягл. Анализ этих значений показывает, что изотермы спектрального распределения плотности излучения имеют максимум, зависяш,ий от температуры. Согласно [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...