Длины электромагнитных волн (в микрометрах)

ИКИ

L

0,4 0,45 0,48 0,5 0,56

Желт. Оранж. Кр. Бл. Ср. Дальн. ОД СВЧ Радио

Рис. 6.1.

Характеризуя излучение тепловых источников, выделяют три вида излучений - абсолютно черное тело (АЧТ), серые тела и селективные излучатели. АЧТ - идеализированное понятие. При данной температуре оно испускает и поглощает теоретически возможный максимум излучения.

У большинства твердых тел, особенно у полупровод-ников, диэлектриков и окислов металлов, распределение энергии излучения по спектру имеет такой же характер, как и у АЧТ. Такие тела называются серыми телами. Они характерны тем, что отношение их энергетической светимости к энергетической светимости АЧТ, имеющего такую же температуру, не зависит от длины волны l и называется коэффициентом теплового излучения e.

Строго говоря, серых тел тоже не существует, но в большинстве случаев многие тела можно считать серыми, что позволяет использовать законы теплового излучения, выведенные для АЧТ. Это же допущение делают и для селективных излучателей.

Тепловое излучение нагретых тел характеризуется следующими физическими законами.

Энергетическая светимость АЧТ определяется по

закону Стефана-Больцмана, который гласит, что тепловой поток, излучаемый единицей поверхности в диапазоне длин волн от нуля до бесконечности М_е

М_е = s Т⁴, (6-2)

где s - постоянная Стефана-Больцмана;

Т - температура АЧТ в Кельвинах.

Поток излучения АЧТ площадью S

Ф_е = М_е S (6-3)

Для серых тел закон Стефана-Больцмана

М_е = e_т s Т⁴, (6-4)

где e_т - коэффициент теплового излучения (КТИ), безразмерная величина. КТИ характеризует долю суммарного по спектру излучения данного материала от излучения АЧТ той же температуры. Если излучение рассматривается не по всему спектру, а по какой-то узкой области, то вводят понятие спектрального КТИ e_l.

КТИ зависит от материала излучающей поверхности, ее температуры, состояния и степени окисления.

Дата добавления: 2014-12-26