- •ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
- •Тепловое излучение возникает за счет энергии колебательного и вращательного движения атомов и молекул
- •Тепловое излучение -
- •Характеристики теплового излучения
- •3. Спектральная плотность энергетической светимости
- •4. Коэффициент поглощения ɑ
- •Абсолютно чёрное тело (АЧТ) — физическая абстракция. Тело поглощает всё падающее на него
- •Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты
- •Наиболее чёрные реальные вещества, например, сажа, поглощают до 99 % падающего излучения в
- •Шкала цветовых температур источников света.
- •Серое тело
- •Закон Кирхгофа
- •Спектр излучения чёрного тела при разных температурах
- •Законы излучения черного тела
- •Йозеф Стефан (1835 – 1893) австрийский
- •Закон смещения Вина
- •Цветность чернотельного излучения
- •Цветоваюя температ раую
- •Излучение Солнца.
- •Солнечное излучение поддерживает жизнь на Земле (фотоны необходимы для начальных стадий процесса фотосинтеза),
- •Спектр солнечного излучения
- •Солнечная постоянная
- •В атмосфере происходит: 1)Ослабление солнечной радиации 2)Изменение спектрального состава (максимум излучения смещается из
- •Поглощение электромагнитного излучения атмосферой Земли.
- •Актинометр
- •Инфракрасное излучение
- •Лечебное применение ИК - излучения основано на тепловом действии
- •Специальные лампы – источники Видимого иИК – излучения ( спектр ламп накаливания содержит
- •Показания:
- •Рефлектор "Ясное солнышко" "АРМЕД" (синяя лампа)
- •Часть инфракрасного излучения с максимумом на длине волны около 10 мкм соответствует излучению
- •Самый известный на Руси искусственный источник длинноволновых ИК - лучей - это русская
- •Инфракрасное излучение используют в автомастерских для быстрейшего высушивания лаковых покрытий автомобилей.
- •Ультрафиолетовое излучение
- •Виды ультрафиолетового излучения
- •Биологические эффекты ультрафиолетового излучения в трёх спектральных участках существенно различаются:
- •Ультрафиолетовые облучатели
- •Искусственные источники
- •«Искусственный солярий», в которых используются УФ - источники, вызывающие достаточно быстрое образование загара.
- •Кварцевая лампа "Солнышко" ( мини-солярий)Лампы дают
- •Ультрафиолетовые лампы используются для стерилизации (обеззараживания) воды, воздуха и различных поверхностей во всех
- •Весьма рациональное применение найдено УФ лампам, спектр излучения которых совпадает со спектром действия
- •Теплоотдача организма
- •Закон Вина
- •Медицинская термография
- •Термограмма кистей и дистальных отделов предплечий в норме.
- •Основные методы в медицинской термографии
- •Лампы
Цветоваюя температ раую
(спектрофотометрическая или колориметрическая температура Тс) —
характеристика хода интенсивности излучения источника света как функция длины волны в оптическом диапазоне.
Согласно формуле Планка цветовая температура определяется как температура АЧТ, при которой оно испускает излучение с той же цветностью,
что и рассматриваемое излучение.
Применяется в колориметрии, астрофизике (при изучении распределения энергии в спектрах звёзд).
Излучение Солнца.
Солнце – наиболее мощный источник теплового излучения, обеспечивающий жизнь на Земле.
Основные характеристики
Среднее расстояние от Земли 1,496×1011 м
(8,31 световых минут) Средний диаметр 1,392×109 м (109 диаметров Земли) Масса 1,9891×1030 кг
(332 946 масс Земли) Средняя плотность 1409 кг/м³ (равна
плотности воды в Мёртвом море.) Ускорение на экваторе 274,0 м/с² (27,94 g)
Солнечная корона во время солнечного затмения 1999 года
Солнечное излучение поддерживает жизнь на Земле (фотоны необходимы для начальных стадий процесса фотосинтеза), определяет климат.
Зелёный лист растения — источник жизни на Земле благодаря поступлению на
Землю энергии Солнца
Изображение поверхности и короны Солнца, |
полученное Солнечным оптическим телескопом |
(SOT) на борту спутника Hinode (2007). |
Спектр солнечного излучения
Температура поверхности Солнца достигает 6000 K, поэтому Солнце светит почти белым светом, но из- за более сильного рассеяния и поглощения коротковолновой части спектра атмосферой Земли прямой свет Солнца у поверхности нашей планеты приобретает некоторый жёлтый оттенок.
1 – На границе земной атмосферы
2 – На поверхности Земли
Солнечная постоянная
- поток солнечного излучения, приходящийся на 1 м2 площади земной атмосферы.
Измерять ее с Земли очень трудно, и потому значения, найденные для начала космических исследований, были приблизительными.
Выполнение специальной космической программы позволило найти надежное значение - 1370 Вт/м2 с точностью до 0,5%.
Путь солнечных лучей в атмосфере меняется в зависимости от высоты Солнца над горизонтом.
При максимально благоприятных условиях на1м2 поверхности Земли попадает 1120 Вт/м2.
В атмосфере происходит: 1)Ослабление солнечной радиации 2)Изменение спектрального состава (максимум излучения смещается из УФ в видимую область).
Солнечная энергия постепенно поглощается земной атмосферой. На Землю доходит только 40 % солнечного излучения
(60 % - отражается и уходит обратно в космос).
Наблюдается тенденция к увеличению поглощаемого Землёй солнечного тепла из-за увеличения в атмосфере парниковых газов.
Поглощение электромагнитного излучения атмосферой Земли.
Электромагнитное излучение подвергается строгому отбору
в земной атмосфере.
Она прозрачна только для видимого света и ближних УФ и ИК излучений, а также для радиоволн.
Актинометр
Актинометр "ПЕЛЕНГ СФ-12.
- прибор для измерения интенсивности электромагнитного излучения (видимого и УФ света. Применяется для измерения прямой солнечной радиации.
Принцип действия актинометра Михельсона основан на нагревании солнечными лучами зачернённой сажей биметаллической пластинки 1, спрессованной из железа и инвара.
При нагревании железо удлиняется, а инвар почти не испытывает теплового расширения, поэтому пластинка изгибается. Величина изгиба служит мерой интенсивности солнечной радиации. С помощью микроскопа 3 наблюдают перемещение кварцевой нити 2, расположенной на конце пластинки 1.
Инфракрасное излучение
— электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны λ = 0,74 мкм) и КВЧ - излучением (λ ~ 1—2 мм)
ИК - излучение было открыто в 1800 году английским астрономом У. Гершелем.
ИК - излучение испускают возбуждённые атомы или ионы.
=> Подставив пределы , получим диапазон температур
3800 К – 1.5 К
Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла.