Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Теплове випромінювання тіл і його використання...doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
25.11.2019
Размер:
8.64 Mб
Скачать

5. Самостійна робота студентів.

5.1. Перелік основних термінів, параметрів, характеристик (по

темі), які повинен засвоїти студент при підготовці до заняття:

з/п

Терміни, поняття, характеристики

Визначення

1.

Рівень енергії (енергетичний рівень)

Можливе значення енергії квантової системи

2.

Електронні енергетичні рівні (ЕЕР)

Рівні енергій, якими володіють в атомах електрони

3.

Атомні енергетичні рівні (АЕР)

Рівні енергій, якими володіють атоми

4.

Молекулярні енергетичні рівні (МЕР)

Рівні енергій, якими володіють молекули

5.

Молекулярні енергетичні спектри речовини (МЕСР)

Сукупність енергетичних рівнів речовини складається з ЕЕР, АЕР та МЕР – рівнів, що відповідають їх коли-вально-обертальному рухам. Ця сукупність і утворює МЕСР .

6.

Рівноважне випроміювання

Н а рисунку:

Тіло А розміщено в по-рожнині В, яка обме-жена ідеально відбива-ючою (непроникною для ТВ) оболонкою С.

Якщо розподіл енергії в системі тіло А – випромі-нювання в порожнині В“ між тілом і випромінюван-ням залишається незмінним для кожної довжини хвилі ТВ, то таке випромінювання є рівноважним.

Примітка: Це означає, що випромінювання в межах порожнини залишається незмінним, але між тілом А і випромінюванням, що заповнює порожнину В, буде відбуватися неперервний обмін тепловою енергією

W ): W AB – від А до В і W BA – від В до А

W AB = W AB

7.

Ізотропність випромінювання

Ізотропне випромінювання характерне тим, що всі можливі напрямки його розпов-сюдження в прос-торі, який заповнений цим ТВ, - рівноможливі.

8.

Однорідність випроміювання

ТВ однорідне тоді, коли воно має однако-ву густину потоку енергії (Ii Const) у всіх i - точках простору, заповненому цим ТВ.

9.

Інтегральна енергетична світність

- Me

Me - це фізична величина, яка дорівнює кількості енергії електромагнітного впромінювання W у всьому діапазоні хвиль теплового випромінювання (760 нм…1 мм), що випускається тілом з одиниці площі його поверхні за одиницю часу:

Ме = W / ( S . t )

10.

Спектральна густина енергетичної світності – М λ,Т

Це – фізична величина, яка дорівнює кількості енергії теплового випромінювання тіла при певній температурі Т і на певній довжині хвилі λ (у вузькому діапазоні!), що випускається тілом з одиниці площі його поверхні за одиницю часу: М λ٫Т = W λ / ( S . t )

11.

Спектр випромінювання тіла (СВТ)

Функціональну залежність спектральної густини енергетичної світності : М λ,Т = f ( λ ), називають СВТ;

( Т – const , конкретна для даного стану тіла).

12.

Потік випроміювання (Ф)

Середня потужність випроміювання за проміжок часу, який значно перевищує період (Т) електромагнітних коливань: Ф = W/t

13.

Коефіцієнт поглинання ТВ (К.п.ТВ) - α

К.п.ТВ – α - називають величину, яка ви-

значає долю падаючого на тіло теплового

випромінювання, що поглинається цим тілом: α = ∆Фпогл / ∆Фпад ;

14.

Монохроматичний коефіцієнт поглинання ТВ (Мхр.К.п.ТВ) – α λ,Т

Мхр.К.п.ТВ - α λ,Т - називають величину, котра визначає яку долю від падаючого на тіло теплового випромінювання відповідної довжини хвилі λ поглинає це тіло, температура якого Т: α λ,Т = ( ΔФпогл)λ,Т / ( ΔФпад )λ,Т .

15.

Абсолютно чорне тіло (ачт)

Тіла, які ідеально поглинають, називають ачт.

( для них: α = 1 та α λ,T = 1 )

16.

Сіре тіло

Для ”сірих“ тіл α < 1, але є постійним для всіх довжин хвиль діапазону ТВ.

17.

Розподіл спектральної густини енергетичної світності – функція Мλ,Т = fтв) – для тіла, температура якого Т :

а) ачт,

б) ”сірого”,

в) реального тіл.

a) Мλ,Т = σ . T4 ;

б) Мλ,Т = δ . σ . T4

в) α λ,Т ≠ Const

18.

“Ультрафіолетова катастрофа”

Див. в [6.1., c.20-21]

19.

Закон зміщення ( З.зм. )

З. зм. – це інша назва закону Віна ( див.нижче на с. , в п.5.4. тест № 6, варіант відповіді - В. )

Закон Віна: Довжина хвилі λ max , на яку припадає максимум спектральної густини енергетичної світності ( u λ , T ) max ачт обернено пропорційна його абсолютній температурі Т:

λ max = b /T ( b = 2,8978 . 10 -3 м *K )

Т1 > Т 2 λ 1 < λ 2

20.

Закон Стефана –

Больцмана;

Інтегральна ( сумарна, повна ) енерге-тична світність АЧТ Ме у всьому діапа-зоні довжин хвиль ТВ пропорційна четвер-тому степеню абсолютної температури Т тіла:

Ме = σТ4

21.

Закон Кірхгофа;

Відношення спектральної густини енергетичної світності тіла до його моно-хроматичного коефіцієнту поглинання, взя-тих при однакових температурі Т тіла і довжині хвилі λ , яку випромінює (поглинає) це тіло не залежить від природи тіла і є для всіх тіл однією й тією ж універсальною функцією u ( λ , T ) , яка, в свою чергу, є спектральною густиною енергетичної світності АЧТ при тих самих λ і Т.

λ‚Т / αλ‚Т)1 = (MλΤ / αλ‚Т)2 = … =

= (Мλ‚Т / αλ‚Т)ачт = (Мλ‚Т)ачт = u (λ‚Т)

22.

Закон ( формула) Планка

u λT = (2 π h c2 / λ5 ) . ( 1 / ( e hс / λkT – 1 ))

Тіла випромінюють енергію не неперервно, як за класичною фізикою, а окремими порціями – квантами.

* Своєю формулою ( 1900 р.) М.Планк узгодив результати експериментів з ТВ з теорією

23.

Сонячна постійна

Це кількість енергії W, яку приносять сонячні промені за t =1 с на площину S =1 м2 , постав-лену за межами земної атмосфери (на висоті

h = 82 км) перпендикулярно до сонячних про-менів: I = W / ( t . S ) ≈ 1.4 . 103 Вт/м2 .

24.

Тепловізор (термограф)

Термографія (від грец.“υερμη” – тепло , “γράφω” – пишу, зображую і ”…візор” від лат. ”visus” - зір). Також див. [6.1., c.41-43 – принцип будоби і роботи тепловізора].

25.

Термоіндикатор

Від грец. ”υέρμη” – тепло… і лат. ”indicator” – прилад, який відображає хід певного процесу або стан об’єкта спостереження.

( В термографії – це холестерики, які відобра-жають, змінюючи свій колір під дією змінної температури дільниці тіла,на яку вони накла-дені, або (в термографах - фотоопори, тер-моелементи, 0фотохімічні індикатори і т.п.).

Див. [6.1., с.39-43]

26.

Контактна холестерична термографія (К.х.т.)

К.х.т. – це метод термографії, в якому викори-стовуються властивості холестеричних рід-ких кристалів рідкокристалічних термоінди-каторів - багатокомпонентних сумішів склад-них ефірів і деяких інших похідних холесте-рина ) .

Одна з цих властивостейв залежності від температури термоіндикатора вибірково відбивати різні довжини хвиль по різному - дає можливість в термографії одержувати на плівках, які контактують з поверхнею тіла людини, одержувати зображення теплового поля цієї поверхні.

27.

Зони Захар’їна-Геда

Це дерматоми або дільниці шкіри, функціо-нально пов’язані через центральну нервову систему з внутріш-німи органами людини, тварини.

Проводячи термографію цих зон, можна одержати інформацію про появу патологічних процесів в організмі.

28.

Кріо-(терапія, хірургія, біологія…)

Кріо- від грец. ”ǽρύοζ”)- холод ;

Терапія - від грец.”υεραπεία”- лікування;

Хірургія - від грец. ”χείρουργία” – рука та ”έργον”- дія;

Кріобіологія – розділ біології, в якому вивчають дію на живі організми низьких і наднизьких температур.

29.

Болометр

Від грец.“βολή” – промені і “μετρέω” – вимі-рюю.

В термографії використовують для пере-творення теплової енергії в електричну (в електричні сигнали, які легко зафіксувати, виміряти).