« Тепловое излучение »

1. Тепловое излучение, его особенности, виды и характеристика.

Тепловое излучение – это электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возбуждаемое за счёт его внутренней энергии.

Всякое другое излучение, возбуждаемое не нагреванием, а каким-либо другим способом (электрическим разрядом, химической реакцией, рентгеновскми лучами и т. п.) не является тепловым.

Для получения теплового излучения тепло нагревается до опрещлённой температуры и выделение тепла происходит чаще всего в инфракрасной (ИК) области спектра излучения. Поэтому тепловое излучение называют температурным.

По международным стандартам тепловое излучение делится не 3 группы:

1 группа – ИК (область А) – =780÷1400 [нм]

2 группа – ИК (область В) – =1400÷3000 [нм]

3 группа – ИК (область С) – =3000÷10⁶ [нм]

Особенности теплового излучения.

1. Тепловое излучение – универсальное явление, присущее все телам и происходящее при любой температуре, отличной от абсолютного нуля температур:

(t^о_абс= –273⁰С T_абс= 0⁰К)

2. Инертность теплового излучения и его спектральный состав зависят от температуры и природы тел. Поэтому такое излучение не всегда воспринимается глазом как свечение. Чаще всего оно расположено в ИК – области, но при очень высоких температурах заходит и в ультрафиолетовую область.

3. Тепловое излучение является равновесным, т.е. в изолированной системе при T= const тело излучает за единицу времени с единицы площади столько же энергии, сколько и получает её извне.

4. Наряду с тепловым излучением все тела обладают способностью поглощать тепловую энергию извне.

Основные характеристики теплового излучения

и поглощения

Лучистая энергия “W”

(энергия излучения)

Ф=

Лучистый поток = Вт

(поток излучения)

Это энергия излучения, переносимая за единицу времени или мощность излучения.

==

Излучательная способность Вт

(энергетическая светимость) м²

Это энергия электромагнитного излучения по всевозможным направлениям с единицы площади при данной температуре. Эта величина зависит от природы тела; состояния поверхности излучаемого тела; термодинамической температуры “T”; от длинны волны излучения “ ”. Поэтому различают полную (интегральную) излучательную способность и спектральную излучательную способность.

а) Интегральная – определяется энергией излучения во всём диапазоне длин волн от “ ”, до“₂ ”.

R_т=

Вт

м²

б) Спектральная – определяется энергией излучения в единичном интервале длин волн от

“”до “d ”. Зависит от длины волны (), так и от температуры (T)

“dR_T(;d)” – поток в спектральном интервале от “” до “d”.

“dλ” – ширина спектрального интервала

Связь между интегральной и спектральной излучательными способностями выражается формулой:

R_T=r_λ;T · d

=

Поглощательная способность

(коэффициент поглощения)

Это отношение потока излучения, поглощённого данным телом к потоку излучения, упавшего на него при данной температуре.