Cantitatea principală care caracterizează starea termică a corpurilor este temperatură. Pentru caracteristica spectrală a emisivitate radiației termice introduce noțiunea de (sau emisivitatea) a capacității corp (adesea numită densitatea spectrală a iluminării corpului) r # 955 ;, T. care este egal cu
în care: - energia radiației electromagnetice emise pe unitatea de timp cu Ds elementului de suprafață a corpului în intervalul de lungime de undă spectrală # 955; la # 955; + d # 955; .
Astfel, emisivitatea capacitatea organismului de numeric egală cu puterea suprafeței de radiație pe unitatea de interval de lungime de undă a corpului per unitate.
Emisivitate depinde de lungimea de undă # 955;. lângă care intervalul d este luat # 955;. și T. temperatura corpului de la (1), se observă că, în unități SI r # 955; măsurată în J / s · m 3.
radiație caracteristică Integral este luminozitate (iradianță sau altfel integrali emisivitate) organisme.
Luminance R (T) - cantitatea de energie emisă de către unitatea de suprafață a corpului pe unitatea de timp pe toată gama de lungimi de undă de la 0 la ∞.
Toate corpurile în grade diferite, absorb energia undelor electromagnetice incidente la ei. Caracteristica de absorbție spectrală este absorbanța abilității organismului (sau coeficientul de absorbție monocromatică):
care arată ce procent din dE de energie # 955 ;, T. livrat pe unitatea de timp per suprafață corporală unitate a incidentului electromagnetic val interval spectral d # 955;. absorbită de către organism. Ie - valoarea intervalului spectrală a energiei d # 955;. absorbită de Ds zonă a corpului pe unitatea de timp, și dE # 955 ;, T - cantitatea de energie din aceeași gamă spectrală de incidente pe unitatea de timp pe acest site. Este evident că un # 955 ;, T - o cantitate adimensional.
Dependența absorbanța diferitelor organe ale lungimii de undă la temperatura prezentată în figura 2.
Atunci când o modificare arbitrară a temperaturii corpului ( „alb“ a corpului) natura curbei a # 955 ;, T = f (# 955;, T) poate varia: razele puternic absorbite la o anumita temperatura, poate fi trecut la o altă temperatură și invers (2C ).
Un corp care absoarbe complet toate radiațiile incidente de orice lungime de undă la orice temperatură, numită absolut negru (mai precis total absorbant) corp. Capacitatea sa de absorbție pentru toate lungimile de undă la orice temperatură egală cu unu (2a). corp negru (BBA) în natură. Organisme numite negru, este bine absorbit doar radiația din spectrul vizibil, iar această radiație nu este complet absorbit. De exemplu, hârtie neagră, care este înfășurat o placă fotografică, absoarbe doar 95% din lumina incidență. Funinginea care absoarbe cel mai bine razele de lumină vizibile (98%), mai rău absoarbe (IR) radiații infraroșii.
Un model bun al unui corp negru este un corp tubular, cu un mic în comparație cu dimensiunea orificiului corpului pe suprafața (Figura 3).
Beam prins în interiorul cavității astfel poate ieși din acestea numai după mai multe reflecții. Fiecare reflecție din peretele părții cavității din energia fasciculului este absorbită, și doar o mică parte din razele de energie, prins în gaura va ieși din nou. Prin urmare, absorbanța găurilor este foarte aproape de 1. Cavitatea cu o deschidere mică este în mod substanțial un corp negru.
Rețineți că, în cazul în care peretele cavității să fie menținut la o anumită temperatură T, diafragma va radia, iar această radiație cu un grad ridicat de precizie poate fi considerată radiație corpuluinegru având o temperatură T.
corp Acolo, numit „gri“, pentru care absorbanța este aceeași pentru toate frecvențele și depinde numai de temperatura (condițiile materiale și de suprafață). Pentru ei, dependența absorbanței # 955; la o temperatură dată este exprimată printr-o linie dreaptă, a cărei ordonata mai mică de un (2b).
Toate corpurile solide în natură pot fi împărțite în 3 grupe: 1) corp alb # 961; = 1, a = 0 (reflectată, dar nu absorb). 2) corpuluinegru # 961 = 0, a = 1 (absorb, dar nu reflectă) # 961; = Reflexia și - coeficientul de absorbție. 3) corp gri 0<ρ<1, 0 Radiații lovind deschiderea cavității înainte ieșire, vor experimenta multiple reflecții din pereți cavitate. La fiecare reflecție de energie de chat mare absorbită de pereții cavității, astfel încât intensitatea radiații de lumină eliberată ≈ 0. Se pare că o gaură absoarbe complet val de lumină. legea lui Kirchhoff este formulată în mod diferit. Raportul dintre emisivitatea a corpului este capacitatea de absorbție pentru toate organismele au aceeași funcție universală a # 955; și T, egală cu emisivitatea corpului gri la aceeași temperatură. r (cu index # 955;) / a (Ind. # 955;) = f (# 955;, T) = r (Ind. # 955;) (c). legea lui Kirchhoff. Raportul dintre densitatea spectrală a iluminării la absorbanta NC natura corpului; este pentru toate corpurile de frecvență universale f-TION. (Wavelength) și temperatură :. Pentru un corp negru = 1, deci legea lui C. Rezultă că pentru un corp negru este egal. Astfel, o funcție universală a Kirchhoff este nimeni altul decât densitatea spectrală a iluminării corpului negru. Iradianță HAT depinde numai de temperatură, adică HAT iradianță este proporțională cu puterea a patra a temperaturii sale termodinamice :. în cazul în care - constanta Boltzmann. Această lege - legea Stefan-Boltzmann. Sarcina de a găsi tipul funcției Kirchhoff (determină compoziția spectrală a luminii JOI): Experimentele au arătat că dependența la temperaturi diferite Th este dat de Fig .. La frecvențe diferite. și la frecvențe înalte (ramura dreaptă a curbelor departe de maximele), dependența de frecvență este dată. în cazul în care - constantă. Noun, disponibilitatea fiecărei curbe mai mult sau mai puțin pronunțat vârf indică faptul că energia este distribuită pe Th spectru de radiație a corpului negru neuniform aproape nu radiază energie în regiune este frecvențe foarte joase și foarte înalte. Odată cu creșterea temperaturii maxime a corpului schimburi la frecvențe mai mari. Zona delimitată de curba și axa orizontală este proporțională cu Th iradianța. Prin urmare, în conformitate cu legea Stefana Boltsmana crește proporțional 21. Distribuția energiei în spectrul de radiație corpuluinegru Se determină compoziția spectrală a radiației corpuluinegru este posibilă cu ajutorul modelului ABB. Dacă modelul este plasat într-un cuptor, temperatura care poate fi determinată puterea radiației d (c.2) F (s Ind. # 955;) = r (Ind. # 955;) # 8710; # 955; dS. In diferite intervale raportul emisivitate spectrală și în diferite domenii spectrale. r (Ind. # 955; 1) (in) / r (Ind. # 955; 2) (a) = d (c.2) F (Ind # 955 ;. 1) # 8710, # 955; 2 / d (c.2) F (Ind # 955 ;. 2) # 8710; # 955; 1. Caracteristicile acestor relații: 1) solid corpuluinegru spectru de radiație, continuă. 2) pentru fiecare temperatură Există o emisivitate maximă abilitate, a cărui poziție la creșterea temperaturii mutat la spre lungimi de undă mai scurte. 3) Emisivitatea părții de o lungime de undă scurtă scade mai puternic decât cu partea de undă lungăarticole similare