Характеристики теплового излучения
Поток излучения Ф – средняя мощность излучения за время, значительно большее периода световых колебаний. [Вт]
Энергетическая светимость Re - поток излучения, испускаемый 1 м2 поверхности [Вт/м2]
Спектральная плотность энергетической светимости тела r – отношение энергетич.светимости узкого участка спектра к ширине этого участка
Спектр излучения тела – зависимость спектральной плотности от длины волны
Коэффициент поглощения характеризует способность тела поглощать энергию излучения.
α=Фпогл/Фпад
у Абсолютно чёрное тело коэффициент поглощения = для всех длин волн.
У Серое тело коэффициент поглощение меньше 1 и не зависит от длины волны света, падающего на него.
Закон Кирхгофа: при одинаковой температуре отношение спектральной плотности энергетической светимости к монохроматическому коэфф.поглощения одинаково для любых тел, в том числе и для чёрных.
Закон Стефана-Больцмана: энергетическая светимость чёрного тела пропорциональна четвёртой степени его термодинамической температуры. (эта величина - постоянная Стефана-Больцмана).
где
— постоянная Планка, k — постоянная
Больцмана, c — скорость света
Закон смещения Вина:
длина волны Lмакс, на которую приходится максимум энергии в спектре равновесного излучения, обратно пропорциональна абсолютной температуре Т излучающего тела: Lмакс·Т = b, где b — постоянная, равная 0,2897 см·К. В.
33. Оптические атомные спектры.
Оптические атомные спектры - спектры, возникающие при квантовых переходах между энергетическими уровнями свободных или слабовзаимодействующих атомов. Электроны в атомах могут находиться в стационарных энергетических состояниях. В этих состояниях атомы не излучают и не поглощают энергии. Число электронов в атоме ограничено при отсутствии внешних воздействий они заполняют только часть возможных электронных энергетических уровней с наименьшей энергией. Таким образом, оказываются заполненными нижние электронные уровни, тогда как верхние остаются свободными. Состояние атома с возможной минимальной энергией называют основным.
В ультрафиолетовой области находятся линии серии Лаймана, которая образуется при переходе с верхних энергетических уровней на самый нижний, основной (nk= 1)
В видимой и близкой ультрафиолетовой областях спектра расположена серия Бальмера, которая возникает вследствие переходов с верхних энергетических уровней на второй (nk= 2)
К инфракрасной области относится серия Пашена, которая возникает при переходах с верхних энергетических уровней на третий (nk= 3)
Молекулярные спектры – спектры, возникающие при квантовых переходах молекул с одного энергетического уровня на другой и состоят из совокупности более или менее широких полос, которые представляют собой тесно расположенные линии. Сложность молекулярных спектров по сравнению с атомными обусловлена большим разнообразием движений и энергетических переходов в молекуле
34. Люминесценция. Спектры люм..
Люминесценцией называют избыточное над тепловым излучение тела, имеющее длительность, значительно превышающую период (~10-15с) излучаемых световых волн. .. Спектром люминесценции называют зависимость интенсивности люминесцентного излучения от длины волны испускаемого света. Наиболее простые — атомные спектры, в которых указанная выше зависимость определяется только электронным строением атома. Спектры молекул гораздо более сложные. При охлаждении до сверхнизких температур сплошные спектры люминесценции органических соединений, растворенных в определенном растворителе, превращаются в квазилинейчатые
Люминесцируют электронно-возбужденные молекулы (атомы). Люминесценция, вызванная заряженными частицами: ионами – ионолюминесценция, электронами – катодолюминесценция, ядерным излучением – радиолюминесценция. Люминесценцию под воздействием рентгеновского и Y(гамма)-излучения называют рентгенолюминесценцией, фотонов видимого света – фотолюминесценция. При раскалывании некоторых кристаллов возникает триболюминесценция. Эл.полем возбуждается электролюминесценция. Люминесценцию, сопровождающую экзотермическую химическую реакцию, называют хемилюминесценцией. Фотолюминесценцией называется излучение электромагнитной энергии, возбуждаемое в веществе под действием оптического излучения УФ или видимого диапазонов. Если облучить вещество (люминофор) в любом агрегатном состоянии ультрафиолетовым или видимым электромагнитным излучением, то возможно появление задержанного не менее, чем на 10-12 - 10-10 с, люминесцентного излучения. Максимум спектра этого излучения сдвинут относительно максимума спектра возбуждающего излучения в сторону меньших частот (закон Стокса - Ломмеля). Хемилюминесценция — люминесценция (свечение) тел, вызванная химическим воздействием (например, свечение фосфора при медленном окислении), или при протекании химической реакции (например, каталитические реакции некоторых эфиров щавелевой кислоты с пероксидом водорода в присутствии люминофора). Хемилюминесценция связана с экзотермическими хим. процессами. Люминесцентная микроскопия – метод микроскопии, позволяющий наблюдать первичную или вторичную люминесценцию микроорганизмов, клеток, тканей или отдельных структур, входящих в их состав. Для проведения люминесцентной микроскопии используются либо специальные люминесцентные микроскопы, либо приставки к обычным биологическим микроскопам.