12Основные законы теплового излучения.

Тепловое излучение – есть преобразование энергии теплового движения атомов и молекул вещества, в энергию оптического излучения.

Абсолютно черное тело – это приемник оптического излучения, полностью поглощающий падающее на него излучение независимо от его спектрального состава, угла падения и вида поляризации.

Закон Кирхгофа устанавливает связь между способностями тел излучать и поглощать излучение:

Отношение плотностей излучения двух тел с одинаковой температурой равно отношению их коэффициентов поглощения

R_T - плотность излучения абсолютно черного тела при той же температуре.

Закон Стефана Больцмана:

Плотность излучения абсолютно черного тела зависит только от его температуры и пропорциональна четвертой его степени.

С₁ – постоянная Стефана Больцмана.

Распределение излучения абсолютно черного тела по спектру описывается формулой Планка:

Взяв производную по λ и приравняв ее к нулю, получим

Закон Вина:

При повышении температуры тела накала максимум излучения смещается в сторону более коротких длин волн.

Вин также установил, что максимум плотности излучения зависит от пятой степени температуры тела

13Устройства и работа ламп накаливания.

Лампа накаливания содержит стеклянную колбу, размер которой определен мощностью лампы, внутри колбы располагается стеклянная ножка, состоящая из штабика, лопаточки, штемпеля (или откопной трубки)

Колба крепится к цоколю, специальной циклевочной мастикой.

Цоколи бывают резьбовые и штиртованные.

Колба лампы выполняется из прозрачного стекла, матированного, молочного (или опалового).

На внутреннюю поверхность колбы иногда наносят отражающий слой из алюминия или серебра для создания определенного светового распределения от лампы, такие лампы можно использовать в светильниках без отражающей арматуры.

Температура нити накала составляет 2400 …2800 К.

А у мощных газонаполненных ламп 3000 К, и превышение температуры хотя бы на один процент увеличивает скорость распыления вольфрама в два раза.

В газонаполненных лампах применяют смесь 86% аргона Ar + 14% азота (N₂)

14. Особенности конструкции ламп отображаются в её шифре.

В – вакуумные

Г – газонаполненные

Б – бисперальные

БК – бисперальные криптоновые

Фирма Orem разработала грибковую лампу, использующую вторичные отраженные потоки.

Фирма GE разработала и выпускает лампы накаливания с идеально сферической внешней колбой и нанесенной на внутреннюю её поверхность танталового кремниевой оксидной пленкой интерфеллиционным покрытием, пропускающей видимое излучение и отражающей инфракрасное излучение.

Такая лампа позволяет экономить до 60% электрической энергии, срок службы лампы 40000 часов

Лампа фирмы Thorn содержит в цоколе электронный трансформатор с высокочастотным преобразователем напряжения. Лампа 50 Вт по световому потоку заменяет лампу 150 ВТ общего назначения. Срок службы лампы 3,5 т.часов.

15. Галогенные лампы накаливания.

Общий вид галогенной лампы тип КГ:

1. кварцевая трубка

2. вольфрамовая моноспираль

3. вольфрамовые поддержки

4. плоскоштампованные ножки

Трубка лампы выполняется из кварцевого стекла, имеющего температуру размягчения 1373^○К, по центру трубки располагается моноспираль из особо чистого вольфрама, полость трубки заполняется инертным газом аргоном и дозированным количеством йода.

При включении лампы в сеть вольфрам испаряется и перемещаясь к стенкам трубки попадает в зону с температурой 1473^○К…523^○К, где вступает в соединение с йодом, образуя йодид вольфрама(WJ₂). Йодид вольфрама перемещается к центру лампы и под воздействием высоких температур, распадается при этом вольфрам оседает на спирали , а йод высвобождается для участия в дальнейшем регенеративном цикле.

Преимущества:

1. высокая удельная плотность излучения.

2. Малые размеры

3. Способность длительно выдерживать перегрузку по напряжению

4. Возможность регулирования светового потока путём изменения величины питающего напряжения.

Недостатки:

1. Относительно высокая стоимость из-за необходимости использования кварцевого стекла и особо чистого вольфрама.

2. Галогенные лампы работают только в горизонтальном положении