Тепловое излучение

Содержание

Слайд 2

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

1.Объемная плотность энергии излучения

2.Поток излучения

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 1.Объемная плотность энергии излучения 2.Поток излучения

Слайд 3

3.Энергетическая светимость

4.Спектральная плотность энергетической светимости

где dRe – энергетическая светимость,
приходящаяся на интервал

3.Энергетическая светимость 4.Спектральная плотность энергетической светимости где dRe – энергетическая светимость, приходящаяся
длин волн от
λ до λ+dλ.

Слайд 4

5.Энергетическая светимость харак-теризует энергию, излучаемую единицей поверхности нагретого тела за единицу времени

5.Энергетическая светимость харак-теризует энергию, излучаемую единицей поверхности нагретого тела за единицу времени
во всем
интервале длин волн от 0 до ∞,

где – спектральная плотность энергетической светимости.

Слайд 6

ПОГЛОЩЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Характеризуется коэффициентом
поглощения , зависящим от
длины волны и температуры,

ПОГЛОЩЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Характеризуется коэффициентом поглощения , зависящим от длины волны и температуры,

Слайд 7

Различают тела: черное, серое, цветное.

1)

2

3

не зависит от длины волны
( черное тело

Различают тела: черное, серое, цветное. 1) 2 3 не зависит от длины
);

не зависит от длины волны ( серое тело );

зависит от длины волны
( цветное тело ).

1

3)

1

2)

0

Слайд 8

З А К О Н Ы ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Закон Кирхгофа (1859г.)

З А К О Н Ы ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Закон Кирхгофа (1859г.) –
спектральная плотность энергетической светимости черного тела.

Слайд 9

Закон Стефана-Больцмана
(1879г., 1884г.)

где

Энергетическая светимость
черного тела пропорциональна
четвертой степени его термо-
динамической температуры

-

Закон Стефана-Больцмана (1879г., 1884г.) где Энергетическая светимость черного тела пропорциональна четвертой степени
постоянная

Стефана-Больцмана.

Слайд 10

СТЕПЕНЬ ЧЕРНОТЫ ТЕЛА, ЗАВИСИТ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ, МАТЕРИАЛА И СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ.

где

Энергетическая светимость

СТЕПЕНЬ ЧЕРНОТЫ ТЕЛА, ЗАВИСИТ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ, МАТЕРИАЛА И СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ. где Энергетическая
серого
тела при одинаковой температуре
меньше энергетической светимости
черного тела

Слайд 11

Значения степени (коэффициента)
черноты для некоторых веществ:

сажа - 0,953 при 400К;
уголь -

Значения степени (коэффициента) черноты для некоторых веществ: сажа - 0,953 при 400К;
0,800 при 600К;
вольфрам - 0,334 при 3000К;
- 0,260 при 2000К;
Земля – 0,260 при 280К.

Слайд 12

где - постоянная Вина.

Закон Вина

где – постоянная Вина.

Закон смещения Вина (1893г.)

где - постоянная Вина. Закон Вина где – постоянная Вина. Закон смещения Вина (1893г.)

Слайд 15

КВАНТОВАЯ ГИПОТЕЗА Макса Планка (1900г.) :

Энергия гармонического осциллятора может

КВАНТОВАЯ ГИПОТЕЗА Макса Планка (1900г.) : Энергия гармонического осциллятора может принимать лишь
принимать лишь дискретные значения, равные целому числу элементарных порций – квантов энергии

где = 1, 2, 3… - целое число,
- постоянная Планка,
- частота осциллятора.

Планк Макс Карл Эрнест Людвиг
(1858 – 1947 гг.)

Слайд 16

Ф О Р М У Л А П Л А Н

Ф О Р М У Л А П Л А Н К
К А

Спектральная плотность энергетической светимости нагретого тела зависит от длины волны и температуры

Слайд 17

В формулу входят постоянные:

- постоянная Планка,

- скорость света в вакууме,

постоянная
Больцмана.

В формулу входят постоянные: - постоянная Планка, - скорость света в вакууме, постоянная Больцмана.

Слайд 18

К ВЫВОДУ ФОРМУЛЫ ПЛАНКА

Средняя энергия гармонического осциллятора

определяет спектральную плотность
энергетической светимости.

К ВЫВОДУ ФОРМУЛЫ ПЛАНКА Средняя энергия гармонического осциллятора определяет спектральную плотность энергетической светимости.

Слайд 19

Спектральная плотность энергетической светимости ЧТ по частотам

или

Спектральная плотность энергетической светимости ЧТ по частотам или

Слайд 20

Частота и длина волны связаны соотношением

При одинаковой температуре нагретого тела

Частота и длина волны связаны соотношением При одинаковой температуре нагретого тела Учитывая, что
Учитывая, что

Слайд 21

получим связь спектральной плотности энергетической светимости по частотам и по длинам волн

Формула

получим связь спектральной плотности энергетической светимости по частотам и по длинам волн Формула Планка примет вид
Планка примет вид

Слайд 22

П И Р О М Е Т Р Ы

служат для

П И Р О М Е Т Р Ы служат для измерения
измерения высоких температур бесконтактным способом:
1) оптический пирометр измеряет яркостную температуру ;
2) радиационный пирометр – радиационную температуру .