Особенности теплового излучения.
1. Тепловое излучение - это универсальное явление присущее всем телам и происходящее при температуре отличной от абсолютного нуля ( - 273 К).
2. Интенсивность теплового излучения и спектральный состав зависят от природы и температуры тел.
3. Тепловое излучение является равновесным, т.е. в изолированной системе при постоянной температуре тела излучают за единицу времени с единицы площади столько энергии, сколько получают извне.
4. Наряду с тепловым излучением все тела обладают способностью поглощать тепловую энергию извне.
Основные характеристики излучения.
1. Лучистая энергия W (Дж)
2. Лучистый поток Р = W/t (Вт)
(Поток излучения)
3. Излучательная способность (энергетическая светимость) - это энергия электромагнитного излучения, излучаемая по всем возможным направлениям за единицу времени с единицы площади при данной температуре
RT= W/St (Вт/м2)
4. Поглощательная способность (коэффициент поглощения) равен отношению лучистого потока, поглощенного данного тела к лучистому потоку, упавшему на тело при данной температуре.
αт = Рпогл / Рпад.
Тепловые излучатели и их характеристика. Понятие абсолютно чёрного тела.
Тепловые излучатели - это технические устройства для получения теплового лучистого потока. Каждый тепловой источник характеризуется излучательной способностью, поглощательной способностью, температурой излучательного тела, спектральным составом излучения. В качестве стандарта введено понятие абсолютно чёрного тела (а.ч.т.) При прохождении света через вещество, лучистый поток частично отражается, частично поглощается, рассеивается и частично проходит через вещество. Если тело полностью поглощает падающий на него световой поток, то его называют абсолютно чёрное тело. Для всех длин волн и при любых температурах коэффициент поглощения α=1. Абсолютно чёрного тела в природе нет, но можно указывать на тело близкое к нему по своим свойствам. Модельно а.ч.т. является полость с очень малым отверстием стенки, которого зачернены. Луч, попавший в отверстие после многократных отражений от стенок, будет поглощён практически полностью. Если нагреть такую модель до высокой температуры, то отверстие будет светиться, такое излучение называется чёрным излучением. К а.ч.т. близки поглощательные свойства чёрного бархата.
|
|
|
α для сажи = 0,952
α для чёрного бархата = 0,96
Примером служит зрачок глаза, глубокий колодец и т.д.
Если α=0, то это абсолютно зеркальная поверхность. Чаще α находится в пределах от 0 до 1, такие тела называются серыми.
У серых тел коэффициент поглощения зависит от длины волны, падающего излучения и в значительной степени от температуры.
|
|
|
4. Законы теплового излучения и их характеристика
1. Закон Кирхгофа: Отношение излучательной способности тела к поглощательной способности тела при одинаковой температуре и при одинаковой длине волны есть величина постоянная.
2. Закон Стефана-Больцмана: Излучательная способность а.ч.т. пропорциональна четвёртой степени его абсолютной температуры.
4
RT~T
4
RT=δT
δ- постоянная Стефана-Больцмана.
δ=5,669*10-8 (Вт/ м2*К4)
W=Pt=RTSt= δStT4
t- время
Т-температура
При увеличении температуры (Т) мощность излучения растёт очень быстро.
При увеличении времени (t) до 800 мощность излучения увеличится в 81 раз.
3. Закон смещения Вина даёт зависимость длины волны, на которой поток излучения энергии чёрного тела достигает своего максимума, от температуры чёрного тела.
Инфракрасные лучи применяются в физиотерапии.
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 143; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!