Лучистая энергия света и спектр

ЛУЧИСТАЯ ЭНЕРГИЯ СВЕТА И СПЕКТР [c.65]

У многих полупроводников связь между электронами и атомами настолько незначительна, что лучистой энергии света вполне достаточно для перевода электронов в свободное состояние. Для желтого света энергия фотона составляет 2 электрон-вольта, а у некоторых полупроводников перевод электронов в свободное состояние происходит под влиянием нескольких десятых долей электрон-вольта. У таких полупроводников повыше ние проводимости наблюдается даже под влиянием инфракрасной части спектра. Это дает возможность обнаруживать на расстоянии многих километров излучение, исходящее от даже слабо нагретых тел. В результате такого излучения имеет место небольшое повышение тока в цепи с соответственным полупроводником. Первичное слабое повышение тока затем многократно увеличивается с помощью усилителей, иногда даже в миллион раз. Это дает необходимый сигнал. [c.157]

Как известно, глаз воспринимает электромагнитные волны в диапазоне в среднем от 380 до 760 нм, что и определяет собой видимый участок спектра. Колебания электромагнитных волн во времени и в пространстве можно сравнить с колебаниями волн на водных поверхностях. Расстояние между гребнями соседних волн называется длиной волны А, и измеряется в нанометрах (нм) 1 нм = 10-9 м. Лучистая энергия видимого участка спектра, действуя на глаз, вызывает ощущение света. [c.46]

Из изложенного в предыдущих параграфах ясно, что использование раскаленного тела в качестве источника света тем более выгодно, чем выше температура этого тела. Действительно, с повышением температуры не только быстро увеличивается общая излучаемая мощность, но растет также относительная доля лучистой энергии, приходящейся на видимую часть спектра. По закону Стефана — Больцмана суммарная интенсивность возрастает для черного тела пропорционально четвертой степени температуры. Но интенсивность более коротковолновых участков спектра растет гораздо быстрее, особенно при не очень высоких температурах. Так, вблизи температуры красного каления общая энергия видимого спектра платины растет пропорционально тридцатой степени температуры и даже вблизи белого каления — все еще пропорционально четырнадцатой степени температуры. Интенсивность желтых лучей возрастает вдвое, когда температура черного тела изменяется от 1800 до 1875 К, т. е. всего на 4%. [c.706]

Вырал<ение (33.28) практически остается справедливым для воздуха и некоторых других га зов, у которых показатель преломления близок к единице. При объяснении (33.28) Планк впервые сделал допущение о дискретном испускании лучистой энергии квантами света, или фотонами, и, таким образом, заложил основы квантовой механики. На рис. 33.8 зависимость (33.28) представлена графически. Из рисунка видно, что максимум кривых ол = /( ) по мере увеличения температуры Т абсолютно черной поверхности смещается в сторону коротких волн. При температуре порядка 5800 К максимум спектральной плотности потока излучения Едх приходится на видимую часть спектра. Из сказанного следует, например, что вольфрамовая нить лампы накаливания (Т 3000 К) расходует большую часть энергии излучения на инфракрасную (невидимую) область спектра, т. е. большая часть энергии тратится не по назначению (идет на нагревание [c.408]

Спектр лучистой энергии (рис. 1) дает наглядное представление о всей области электромагнитных колебаний. Видимый нашим глазом спектр дневного света занимает ничтожную часть всей области лучистой энергии и находится в пределах от 4000 [c.15]

Интегральный коэффициент светопропускания изменяется в зависимости от распределения энергии источника света по спектру и чувствительности приемника лучистой энергии по спектру (например, фотоэлемента, глаза, фотографического слоя и т. д.). Его величина может быть вычислена по формуле [c.72]

Иной порядок имеет соотношение потоков энергии излучения и вещества, так как скорости ударных волн В обычно на несколько порядков меньше скорости света с. Отношение потоков энергии излучения и вещества иТ Врг( изл/рб) с В), грубо говоря, в с В раз больше отношения плотностей энергии /изл/ре- В воздухе нормальной плотности, например, потоки энергии становятся сравнимыми при температуре порядка 300 000°, когда плотность энергии излучения еще очень мала. Наличие потока лучистой энергии существенным образом сказывается на структуре фронта сильной ударной волны, так как во фронте происходит лучистый теплообмен. Поток излучения, естественно, направлен от областей с высокой температурой в область с низкой температурой, т. е. навстречу потоку вещества в системе координат, где волна покоится. Энергия газа через излучение перекачивается из областей за скачком уплотнения в область перед скачком. Это оказывается возможным, потому что холодный газ перед фронтом волны, как правило, непрозрачен для подавляющей части спектра частот, которые излучаются нагретым до высоких температур газом. Действительно, газы обычно бывают прозрачными лишь в видимой и, возможно, в прилегающих близкой ультрафиолетовой и инфракрасной частях спектра. Но при высоких температурах в десятки и сотни тысяч градусов излучаются главным образом кванты в ультрафиолетовой области спектра, для которых газы совершенно непрозрачны. [c.219]

И. световое. Свет можно рассматривать как лучистую энергию с длиной волны А в пределах 0,4—0.75 ц, воспринимаемую глазом с примыкающими к видимой области ультрафиолетовой и инфракрасной частями спектра. И. одной определенной длины волны называют монохроматическим, или одноцветны м. Практические оттенки различных цветов объединяют в ограниченное количество групп, образующих основные цвета в пределах определенных интервалов длин волн (в цу. [c.496]

Все приведенные энергетические характеристики излучения измеряются в механических единицах, например по производимому ими тепловому действию. Так, в системе СИ лучистый поток измеряется в ваттах (Вт), интенсивность излучения — в ваттах на стерадиан-квадратный метр (Вт/ср м ), объемная плотность лучистой энергии — в джоулях на кубический метр (Дж/м> ). Такие единицы применяются, например, в теории теплового излучения. Однако в видимой области спектра представляет интерес характеризовать излучение по зрительному или световому ощущению, оцениваемому по действию света на глаз человека. Соответствующие характеристики и их единицы называются световыми, или фотометрическими, в отличие от энергетических величин и единиц, [c.146]

Излучение тел обусловлено сложными внутриатомными процессами, в результате которых энергия других видов преобразуется в лучистую энергию электромагнитных колебаний с различными длинами волн, известных под названием рентгеновских, ультрафиолетовых, световых и инфракрасных лучей, которые излучаются телом по всем направлениям и прямолинейно распространяются в окружаюш,ем пространстве со скоростью света. Для температур, применяемых в теплотехнике, спектр теплового излучения охватывает диапазон длин волн X примерно от 0,4 до 800 мкм и включает световые (0,4—0,8 мкм) и инфракрасные (0,8 -800 мкм) лучи. [c.262]

В оптических пирометрах для монохроматизации света применяют светофильтр из красного стекла марки КС-15, На рис. 7-3-2 представлены кривые пропускания красного светофильтра для разных длин волн и относительной спектральной чувствительности человеческого глаза или так называемой относительной видности глаза. Горизонтальная штриховка обозначает спектральную область чувствительности человеческого глаза, а наклонная штриховка — область поглощения лучистой энергии в красном светофильтре. Таким образом, человеческий глаз через красный светофильтр воспринимает только область спектра, отмеченную горизонтальной и вертикальной штриховкой. Это позволяет световой поток рассмат- [c.271]

Практически для больщинства металлов как в видимой, так и в инфракрасной области спектра глубина поглощения света составляет менее 0,1 мкм, поэтому принято считать, что поглощение света происходит на поверхности материала, а передача энергии вглубь обусловлена теплопроводностью (электронной, фононной и лучистой). Расчеты некоторых исследователей [8] показали, что при температуре менее 10 К основным механизмом переноса тепла является электронная теплопроводность. [c.8]

Из всего вышеизложенного следует, что основными условиями получения наибольшей экономичности источника света являются следующие 1) по возможности вся подведенная энергия должна превращаться в лучистую энергию 2) И. энергии вне видимой части спектра д. б. наименьшим. В случае темп-рного И., как можно видеть из приведенного выше, аредставляется выгодным для этого повышать [c.500]

Так как некоторая незначительная часть лучистой энергии бактерицидной лампы выделяется в видимой области спектра,, то производятся два отсчета при каждом олределении один отсчет, учитывающий поток всей интересующей нас лучистой энергии (энергия видимого света и бактерицидная), — при перекрывании фотоэлемента кварцевым стеклом для задержки инфракрасного излучения, другой отсчет, учитывающий только энергию видимого света, — при перекрывании фотоэлемент [c.112]

Согласно второму закону термодинамики энтропия в изолированной системе, которая в изучаемом случае представляет собой люминесци-рующее тело+излучение, должна возрастать. Поэтому следует учесть энтропию излучения как такового ). Известно, что перенос тепла может происходить в виде лучистой энергии (излучением). Таким образом, излучение может быть рабочим телом в тепловой машине, и, как следствие, для света должно иметь смысл тепловое равновесие, свет должен иметь энергию, теплоемкость, энтропию и температуру. Представление о температуре излучения (и о функции распределения для спектра излучения нагретого тела) было одним из первых успехов квантовой физики. [c.29]

Лучеиспускание происходит в рсзу,пьтате сложных внутриатомных процессов и сводится к преобразованию тепловой энергии тела в лучистую энергию электромагнитных колебаний с различными длинами волн. Спектр теплового излучения при температурах, применяемых в теплотехнике, охватывает длины волн X примерно от 0,4 до 400 микрон. Эта энер ия излучается телом по всем направлениям и прямолинейно распространяется в окружающем пространстве со скоростью света. Обратный переход лучистой энергии в тепловую происходит при встрече лучей с части- [c.129]

При построении непрерывной кривой световой экономичности абсолютно черного тела можно определить максимальное ее значение. Это значение будет равняться 81,5 lш/W. Если заменить абсолютно черное тело таким идеальным излучателем, к-рый имел бы такое же количество и распределение энергии, как и абсолютно черное тело, но вся энергия излучалась бы исключительно в пределах видимого спектра, то можно получить значения световой экономичности значительно большие, к-рые и приведены в последней графе табл. 2. Идеальным случаем светоизлучения было бы превращение всей лучистой энергии в радиации монохроматич. света с длиной волны, соответствующей максимальной чувствительности [c.500]

ИСТОЧНИКИ СВЕТА, генераторы световых радиаций в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной частях спектра. В зависимости от причины, вызывающей излучение радиаций, И. с. разделяются на две основные категории. 1) П е р в и ч н ы е И. с., излучения к-рых есть следствие энергетич. изменений материи за счет превращения в лучистую энергию какого-либо другого вида энер-1 ии (запасов внутриатомной и тепловой энергии вещества, тепловой энергии, выделяющейся при процессах горения и прохождения олектрич. тока через проводник, энергии электромагнитного поля при разряде в газах и энергии химич. превращений). К первичным источникам м. б. отнесены космич. образования, самостоятельно излучающие свет (туманности, звезды, солнце), и все виды искусственных И. с., работающих на принципе теплового излучения и люминесценции при использовании одного из вышеперечисленных видов энергии. 2) В т о р и ч н ы 0 И. с., излучение к-рых есть следствие воздействия лучистой энергии на вещество при отражении света, излучаемого другим источником, или его рассеянии на поверхности тел или в мутных средах, а также превращения лучистой энергии при ее поглощении ва счет процессов, связанных с возбуждением атома путем фотолюмипесценции (см. Люминесценция). Характерной [c.242]

По видам излучения И. с. разделяются на два класса 1) И. с. температурного, или калорического, излучения, в к-рых излучение света есть следствие нагревания светящегося тела до высокой темп-ры. В зависимости от рода излучающего тела этот класс И. с. может быть разделен на 3 группы а) И. с. черного излучения, б) И. с. серого излучения, в) И. с. избирательного (или селективного) излучения. Основой теории излучения И. с. этого класса являются законы излучения черного тела (законы Планка, Вина и закон Стефана-Больцмана, см. Излучение) и общим законом для всех трех групп, объединяющим излучения нечерных тел с черным излучением, — закон Кирхгофа. 2) И. с. люминесцирующего излучения, работающие на принципе одного из видов люминесценции, процесса, связанного с излучением света путем возбуждения атомов за счет какого-либо вида энергии, непосредственно воздействующего на вещество. Из различных видов люминесценции в И. с., используемых на практике, наиболее применима электролюминесценция (светящийся разряд в газах) кроме того в природе встречаются явления, связанные с хемилюминесценцией, или выделением лучистой энергии ва счет энергии химич. превращений (свечение медленного окисления — свечение живых организмов). Класс люминесцирующих И. с. является по преимуще ству классом И. с. холодно I о свечения. Повышение темп-ры, имеющее место при работе подобных И. с., служит побочным фактором, не участвующим активно п процессе излучения радиаций. В нек-рых случаях однако наряду с процессом люминесценции зыделение тепла при работе И. с. достигает таких размеров, что излучение может иметь смешанный характер к подобным И. с. например м. б. отнесены лампы с вольтовой дугой (см.), обладающие лю-минесцирующим свечением дуги и темп-рным излучением раскаленных электродов теория люминесцирующего свечения тесно связана с теорией строения атома и теорией спектров. Электролюминесцирующие И. с. могут быть разделены на группы в зависимости от рода газового разряда (дуговой, тлеющий, без-электродный) и в зависимости от характера излучающей среды (пары металлов, перманентный газ). [c.242]

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСТВО. Фотоэлектрические явления возникают при поглощении телом лучистой энергии кванты (см.) света срывают с атомов тела электроны, к-рые затем м. б. обнаружены в фотоэлектрическом токе. Смотря по тому, где происходит срывание электронов, различают фотоэффект поверхностный (внешний) и объемный (внутренний). Фотоэффект был открыт в конце 19 в., когда Герц (1887) и Галльвакс (1888) нашли, что металлы под действием ультрафиолетового света теряют отрицательный заряд. Впоследствии фотоэффект был обнаружен во всех веществах для области спектра от инфракрасной до рентгеновской были установлены его характерные свойства, его безинерционность и независимость от t°. Фотоэлектрические явления, возникающие при взаимодействии квантов и электронов, могли получить свое истолкование только после развития теории квантов основные закономерности фотоэффекта вытекают из квантовой теории света и являются прямым пе подтверждением. В основе их лежат два положения Эйнштейна. 1) Каждый квант срывает один электрон. Экспериментальная проверка этого положения встречает затруднения, так как не все сорванные светом электроны проявляют себя в фотоэлектрич. токе. Фактически промеренное их число, приходящееся на один квант поглощенной энергии, называют квантовым выходом. Квантовый выход во внешнем фотоэффекте весьма мал (порядка 0,01), во внутреннем—он близок к единице. 2) При столкновении с электроном квант отдает ему свою энергию hv она тратится в общем случае на то, чтобы а) освободить электрон из атома и выбросить его через поверхностный слой в другую среду (работа выхода РУ, б) сообщить электрону кинетическую [c.142]

Кроме дисперсии, качество М. определяют его разрешаю щ а я с п о-собность и светосила. Разрешающая способность М., как и любого др. спектр, прибора, равна Я/(ДЛ), где (АХ) — наименьшая разность длин волн, ещё различимая в выходном излучении М. она тесно связана с его аппаратной функцией, к-рую можно представить как распределение потока лучистой энергйи по ширине изображения входной щели, освещаемЬй узко монохроматическим излучением. Свето- [c.439]

Селективный спектр и объемный характер излучения определяют особенности процесса лучистого теплообл ена в газах. Чтобы наглядно представить себе механизм этого процесса, удобно рассматривать излучение как поток частиц фотонов или квантов, движущихся по различным направлениям пространства со скоростью света с и обладающих различной энергией hv. [c.183]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...