Природа теплового излучения. Характеристики теплового излучения

Тепловое излучение.

Поляризационный микроскоп

Поляризационный микроскоп применяют для гистологических исследованиях. Если для исследования биологических объектов взять обычный оптический микроскоп, то они наблюдаются неясно, затемнено. Структура трудно различается. Поэтому микроскоп усовершенствуют, устанавливая в него две призмы Николя: одну перед конденсором (поляризатор), другую между объективом и окуляром (анализатор), предметный столик делают вращающимся. Сначала на предметный столик помещают изотропный препарат, поляризатор и анализатор устанавливают на затемнение. Затем при такой установке поляризатора и анализатора помещают анизотропный препарат. В нем происходит повторное двойное преломление света и свет не будет полностью гасится. Анизотропные структуры становятся светлыми на общем фоне темного поля.

Тепловое излучение, т.е. излучение нагретых тел представляет собой электромагнитное излучение. Оно обусловлено возбуждением атомов и молекул при соударениях в процессе теплового движения. Возбуждение происходит за счет того, что атомы и молекулы тела, имеющие большую энергию, сталкиваясь с атомами и молекулами с меньшей энергией, передают им часть своей энергии, энергия медленных молекул и атомов увеличивается. Но так как все системы при данных условиях стремятся занять энергетически наиболее выгодное состояние, то возбужденные частицы самопроизвольно переходят в состояние с прежней энергией, испуская электромагнитную волну. Тепловое излучение происходит при всех температурах, кроме абсолютного нуля , при котором движение прекращается.

Каждое тело одновременно испускает и поглощает падающее на него как от окружающих тел, так и от атомов и молекул, находящихся в глубине самого тела. Поэтому тепловое излучение является термодинамически равновесным: в единицу времени испускается столько же энергии, сколько и поглощается.

Характеристики теплового излучения:

1.Поток излучения (мощность излучения) – энергия, испускаемая со всей поверхности тела за 1 секунду

,

.

2. Энергетическая светимость – энергия, испускаемая с 1 м² поверхности тела за 1с

,

.

3. Спектральная плотность энергетической светимости

,

т.е. является функцией распределения энергии по спектру. Она выражает собой энергию, испускаемую с 1 м² поверхности тела за 1с в единичном интервале длин волн вблизи данной волны .

4. Монохроматический коэффициент поглощения . Он харак-теризуется отношением потока излучения, поглощенного данным телом в единичном интервале длин волн, к потоку излучения, падающего на ту же площадь тела

.

.

у зеркал, у тел с белой тканью, у таких тел как черная бумага, черные ткани, бархат.

Тело, у которого , называется абсолютно черным телом. В природе таких тел нет. Свойства абсолютно черного тела лучше всего воспроизводит модель абсолютно черного тела - тело с небольшим отверстием в замкнутой полости, стенки которой выполнены из поглощающего материала. При каждом отражении

света, вошедшего в полость, стенки полости поглощают часть энергии. Поэтому интенсивность луча света, выходящего из отверстия, во много раз меньше интенсивности входящего света

Рис. 9.

Тела, у которых называются серыми телами. Таких тел много: кожа человека, белая бумага, белый шелк, белая хлопчатобумажная ткань – все они по-разному поглощают свет, но у всех у них .

Дата добавления: 2014-01-04