Характеристики теплового излучения

Тепловое излучение и его характеристики

Тепловые источники света.

Оптическая пирометрия.

Формулы Рэлея-Джинса и Планка.

Законы теплового излучения.

Тепловое излучение и его характеристики.

Вопросы

Квантовая оптика

Лекция 8

Тепловым излучением называется испускание электромагнитныхволн нагретыми телами за счет их внутренней энер­гии. Тепловое излучение свойственно всем телам при температуре вы­ше 0 К. Излучение в узком интервале длин волн от l до l+dl называется монохроматическим, суммарное излучение во всем диапазоне длин волн (0 < l < ¥) называется интегральным. Состав интегрального излучения характеризуется спектром излучения, т.е. распределением энергии по длинам волн. Излучение твердых тел характеризуется сплошным спектром.

Тепловое излучение - единственный вид излучения, который яв­ляется равновесным. Все другие виды излучений – неравновесные.

Поток излучения Ф - физическая величина, равная количест­ву энергии, излучаемой нагретым телом со всей поверхности в еди­ницу времени:

. (1)

Энергетическая светимость (излучательность) тела R - энергия, излучаемая в единицу времени с единицы площади нагрето­го тела во всем интервале длин волн (0 < l< ∞).:

. (2)

Спектральная плотность энергетической светимости R _{l, T} это энергия, излучаемая в интервале длин волн от l до l+dl в единицу времени с единицы площади

. (3)

Энергетическая светимость R_T, являющаяся интегральной характеристикой излучения, связана со спектральной плотностью энергетической светимости соотношением

. (4)

Так как длина волны и частота связаны известным соотношением l = c /n, спектральные характеристики излучения можно характеризовать также и частотой.

Радиационные характеристики тел

- коэффициент отражения;

- коэффициент пропускания;

- коэффициент поглощения.

. (5)

Рис. 3. Модель абсо­лютно черного тела

; - абсолютно белое тело,

- цветное тело.

; - абсолютно прозрачное

(диатермичное) тело.

; - абсолютно черное тело.

Коэффициент поглощения зависит от длины волны и ха­рактеризуется спектральной поглощательной способ­нос­тью - безразмерной физической величиной, показывающей, какая доля энер­гии, падающей в единицу времени на единицу поверхности тела в интервале длин волн от l до l + dl, им поглощается:

. (6)

Тело, для которого поглощательная способность одинакова для всех длин волн и зависит только от температуры, называют серым:

(7)

Дата добавления: 2013-12-13