Характеристики теплового излучения

Тепловое излучение и его характеристики

Тепловые источники света.

Оптическая пирометрия.

Формулы Рэлея-Джинса и Планка.

Законы теплового излучения.

Тепловое излучение и его характеристики.

Вопросы

Квантовая оптика

Лекция 8

Вывод

По экономическим соображениям за счет солнечной энергии целесообразно покрывать до 80% нагрузки горячего водоснабжения, поэтому необходимо использовать наряду с коллекторами солнечной энергии (КСЭ) также дополнительные источники энергии (ДИЭ). В качестве ДИЭ может использоваться электронагреватель или топливный котел. Для индивидуальных потребителей следует рекомендовать использовать водонагреватели с естественной циркуляцией воды или компактные устройства, поскольку они имеют хорошую эффективность при невысокой цене и просты в конструктивном отношении, а следовательно, и надежны.

В средней полосе России с 1 м² плоского солнечного коллектора можно получать до 350 кВт∙ч теплоты в год.

Тепловым излучением называется испускание электромагнитныхволн нагретыми телами за счет их внутренней энер­гии. Тепловое излучение свойственно всем телам при температуре вы­ше 0 К. Излучение в узком интервале длин волн от l до l+dl называется монохроматическим, суммарное излучение во всем диапазоне длин волн (0 < l < ¥) называется интегральным. Состав интегрального излучения характеризуется спектром излучения, т.е. распределением энергии по длинам волн. Излучение твердых тел характеризуется сплошным спектром.

Тепловое излучение - единственный вид излучения, который яв­ляется равновесным. Все другие виды излучений – неравновесные.

 

Поток излучения Ф - физическая величина, равная количест­ву энергии, излучаемой нагретым телом со всей поверхности в еди­ницу времени:

. (1)

Энергетическая светимость (излучательность) тела R - энергия, излучаемая в единицу времени с единицы площади нагрето­го тела во всем интервале длин волн ( 0 < l< ∞ ).:

. (2)

 

Спектральная плотность энергетической светимости R_l,T это энергия, излучаемая в интервале длин волн от l до l+dl в единицу времени с единицы площади

. (3)

 

Энергетическая светимость R_T, являющаяся интегральной характеристикой излучения, связана со спектральной плотностью энергетической светимости соотношением

. (4)

 

Так как длина волны и частота связаны известным соотношением l = c/n, спектральные характеристики излучения можно характеризовать также и частотой.

 

 

Радиационные характеристики тел

 

 

- коэффициент отражения;

- коэффициент пропускания;

- коэффициент поглощения.

 

. (5)

 

Рис. 3. Модель абсо­лютно черного тела

; - абсолютно белое тело,

- цветное тело.

; - абсолютно прозрачное

(диатермичное) тело.

; - абсолютно черное тело.

 

Коэффициент поглощения зависит от длины волны и ха­рактеризуется спектральной поглощательной способ­нос­тью - безразмерной физической величиной, показывающей, какая доля энер­гии, падающей в единицу времени на единицу поверхности тела в интервале длин волн от l до l+dl, им поглощается:

. (6)

 

Тело, для которого поглощательная способность одинакова для всех длин волн и зависит только от температуры, называют серым:

(7)