informații teoretice Scurt

Radiația termică se numește fosforescență corpurilor datorită încălzirii acestora. Ea apare ca urmare a excitării atomilor și moleculelor în propria lor mișcare termică. Radiația termică are un spectru continuu de frecvențe. La temperaturi scăzute, corpul emit lungimi de unda predominant lungi (infraroșu) și la cald la o temperatură ridicată - mai scurt (ultraviolete și vizibile).

Pentru a cuantifica caracteristicile radiației termice se utilizează în general două valori: emisivitatea spectrală și absorbanță.

Spectrala Emisivitatea - o putere de radiație cu unitatea de suprafață a corpului în intervalul de frecvență lățime unitate

în care - puterea de radiație din unitatea de suprafață corporală, în domeniul de frecvențe de la

În schimb, valoarea este adesea folosit

în care - puterea de radiație din unitatea de suprafață a corpului în intervalul de lungimi de undă de la

Cantitățile și sunt legate de

Puterea totală de radiație pe unitate de suprafață sau emisivitate integrală poate fi găsită prin integrarea peste toate frecvențele

Absorbanta este raportul dintre puterea absorbită per unitate de suprafață corporală la incidentul de putere pe acea suprafață a radiației electromagnetice cu frecvențe de curgere la

Absorbanta - cantitate adimensionala, arată ce procent din energia undelor electromagnetice cu frecvențe de până absorbite de către organism.

Corpul este complet absorbit la orice temperatură la toate radiațiile incidente la orice frecvență, numită corpuluinegru. Prin urmare, pentru orice corpuluinegru = 1. O parte a corpului, de exemplu, negru de fum, sau catifea neagră, un corp negru într-un anumit interval de frecvențe proprietăți similare.

Există patru legi de bază de radiații termice:

Prima lege - legea Kirchhoff. Raportul dintre emisivitate spectrale în absorbanței spectrale nu depinde de natura corpului

Raportul este pentru toate corpurile de funcția universală a frecvenței și a temperaturii, și se numește funcția universală a Kirchhoff. Evident, o emisivitate spectrală a unui corp negru.

A doua lege - Legea Stefan-Boltzmann. Puterea totală emisiv a unui corp negru este proporțională cu puterea a patra a temperaturii absolute:

Valoarea se numește constanta Stefan-Boltzmann.

A treia lege - legea de deplasare Wien. emisivitate maximă spectrală a corpuluinegru este deplasată la lungimi de undă mai scurte, cu creșterea temperaturii absolute

în care: - lungimea de undă la care emisivitate maximă, T - temperatura absolută a, b = 2,9 x 10 -11 m × K - vinuri constante.

A patra lege - formula lui Planck. În 1900, fizicianul german Maks Plank, folosind ideea de natura cuantică a radiației termice, a condus la o funcție universală cu formula Kirchhoff

în care: - frecvența de radiație, c - viteza luminii în vid, T - temperatura absolută, k - constanta Boltzmann, h - constanta lui Planck.

Pentru formula lui Planck este următoarea

Din formula lui Planck poate fi derivată legea deplasament Wien si legea Stefan-Boltzmann, adică conține legile particulare ale radiației termice.

Fig. 1 arată dependența lungimii de undă la mai multe temperaturi.

Fig. 1. Emisivitatea spectrală a unui corp negru la temperaturi diferite

Figura arată că o creștere a valorilor T a crescut pentru toate lungimile de undă, astfel crește și emisivitate integral.

Curba maximă trece la lungimi de undă mai scurte, cu creșterea temperaturii. La temperatura camerei, are o emisivitate maximă la zona unei infrarosu invizibil (= 10 microni). La o temperatură de 200-900 vârfuri K la m = 3. dar un corp negru începe să emită lumină vizibilă vizibil roșie. Cu creștere suplimentară strălucire temperaturii devine alb, iar apoi capătă o tentă albastră.

Când se folosește materialul, a pus un link către Studall.Org (0,016 sec.)