Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Отношение. называется поглощательной способностьюили коэффициентом поглощения

(7.8)

называется поглощательной способностью или коэффициентом поглощения.

Таким образом, соотношение (7.6) можно записать в виде:

 

(7.9)

 

Опыт показывает, что эти коэффициенты существенно зависят от спектрального состава излучения, падающего на поверхность тела.

 

Большинство тел имеет селективную (избирательную) зависимость al,T от длины волны с одним или несколькими максимумами и минимумами, причем во всем диапазоне длин волн

0 < al,T < 1. (7.10)

 

Зависимость al,T и rl,T от l обусловливает окраску (цвет) освещаемых тел. Например, если какое-либо тело интенсивно поглощает все падающие на него электромагнитные волны, кроме зеленых (lзел» 500 нм), то при освещении его естественным белым светом, оно будет отражать только зеленые лучи, то есть будет иметь зеленую окраску. Если же такое тело осветить любым монохроматическим светом кроме зеленого, то оно ничего не отразит и будет представляться черным.

При анализе тепловых явлений используются идеализированные модели реальных тел: абсолютно белое тело, серое тело, абсолютно черное тело.

Тело, которое полностью отражает все длины волн, называется абсолютно белым. Для него

(rl,T)бел = 1, (al,T)бел = 0.

 

Наблюдаемый цвет такого тела полностью определяется спектральным составом освещения: в синих лучах оно синее, в красных – красное и т.п.

Тело называется серым, если его спектральная поглощательная способность меньше единицы, но одинакова для всех длин волн, т.е.

 

(al,T)сер º aТ = const < 1.

 

Свойствами серого тела обладает каменный уголь при Т ~ 400 - 900К (в этом диапазоне температур для него aТ» 0,8), а также вольфрамовая нить электрических ламп накаливания при Т ~ 1500 ÷ 1800 К. Коэффициент aТ часто называют коэффициентом или степенью серости.

Тело называется абсолютно черным, если оно полностью при любой температуре поглощает падающее на него излучение всех длин волн. Для абсолютно черного тела (АЧТ)

и . (7.11)

Характеристики АЧТ будем отмечать звездочкой (*) справа вверху у соответствующего символа.

В природе абсолютно черных тел нет, однако, такие вещества как сажа, черный бархат, платиновая чернь в определенном диапазоне длин волн близки по своим свойствам к АЧТ. Например, для сажи в видимом диапазоне

al,T» 0,99, но в ИК-области ее поглощательная способность уменьшается.

 

Наилучшей моделью АЧТ является малое отверстие площадью S0 в стенке замкнутой непрозрачной полости (рис.3) площадью Sn.

 
 

 


Рис.7.3

 

При условии S0 << Sn практически все излучение, проникшее через отверстие, после многократного переотражения поглощается стенками полости. Следовательно, коэффициент поглощения такого отверстия на всех частотах близок к единице. Данная модель позволяет понять, почему черен зрачок или узок вход в пещеру; почему кажутся черными открытые окна домов, хотя внутри комнат светло из-за отражения дневного света стенами.

 

Если нагреть стенки рассмотренной выше полости до температуры Т, то они начнут испускать электромагнитные волны, которые будут частично отражаться, частично поглощаться. В результате, внутри полости установится равновесие между испусканием и поглощением: полость будет заполнена волнами разной длины, поляризации, интенсивности. Выходя через малое отверстие, эти волны будут определять энергетическую светимость R*Т и спектральную плотность энергетической светимости r*l,T этого абсолютно черного тела.

 

По аналогии с формулами (7.5) можно записать:

. (7.12)

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Безразмерная величина | Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 316; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.016 сек.