Поглощательная способность тела - отношение поглощаемого телом потока излучения к падающему на него монохроматическому потоку излучения частоты v; то же, что монохроматический поглощения коэффициент. Поглощательная способность зависит от вещества, из которого тело состоит, от формы тела и от его температуры. Если поглощательная способность тела в некотором диапазоне частот и температур равна 1, говорят, что оно при этих условиях является абсолютно чёрным телом. Поглощательная способность наряду со спектральной испускателъной способностью входит в Кирхгофа закон излучения и характеризует отклонение поглощающих свойств данного тела от свойств абсолютно чёрного тела. Поглощательная способность - важнейшая характеристика теплового излучения. Сумма поглощательной способности, пропускания коэффициента и отражения коэффициента тела равна 1.
Энергия, излучаемая единицей поверхности нагретого тела за единицу времени, в интервале длин волн от 
до 
, называется спектральной излучательной (испускательной) способностью тела.
Связь между излучательной и поглощательной способностью тел, независимо от их природы, выражается законом Кирхгофа.
|
179. Закон Кирхгофа. Отношение спектральной плотности энергетической светимости к спектральной поглощательной способности не зависит от природы тела; оно является для всех тел универсальной функцией частоты (длины волны) и температуры (закон Кирхгофа) 𝑅𝜐,𝑇𝐴𝜐,𝑇=𝑟𝜐,𝑇
Для черного тела 𝐴𝜐,𝑇= 1, поэтому из закона Кирхгофа следует, что 𝑅𝜐,𝑇 для черного тела равна 𝑟𝜐,𝑇. Таким образом, универсальная функция Кирхгофа 𝑟𝜐,𝑇 есть не что иное, как спектральная плотность энергетической светимости черного тела.
|
|
Следовательно, согласно закону Кирхгофа, для всех тел отношение спектральной плотности энергетической светимости к спектральной поглощателыюй способности равно спектральной плотности.
180. Закон Вина. При изменении температуры абсолютно чёрного тела максимум спектральной плотности его излучения смещается обратно пропорционально температуре. 𝜆𝑚𝑎𝑥=𝑏𝑇
Выражение показывает смещение положения максимума функции 𝑟𝜆,𝑇 по мере возрастания температуры в область коротких длин волн.
181. Абсолютно чёрное тело. Абсолютно чёрное тело — физическое тело, которое при любой температуре поглощает всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и совсем не отражает. Таким образом, для абсолютно чёрного тела поглощательная способность (отношение поглощённой энергии к энергии падающего излучения) равна 1 при излучениях всех частот, направлений распространения и поляризаций.
182. Что такое цветовая температура. Цветовая температура - это эффективная величина, равная температуре абсолютно черного тела, при которой отношение энергетических яркостей для двух длин волн его спектра равно отношению этих же величин для спектра исследуемого источника света. Цветовая температура измеряется в Кельвинах (K). Чем выше значение K, тем холоднее свет.
(это температура, при которой абсолютно черное тело излучает свет такого же спектрального состава, как рассматриваемый свет).
183. Как изменяется яркостная температура. Изменения температуры являются результатом изменения в относительных количествах излучений в сине-фиолетовой или оранжево-красной областях спектра.
|
|
Человеческий глаз имеет особенность приспосабливаться к изменению цветовой температуры в диапазоне 3000 К - 10000 К.
Очень тёплый свет: 2500-2800 K
Тёплый свет: 2800-3500 K
Нейтральный свет: 3500-5000 K
Дневной свет: 6000 К
Холодный свет: 5000 K и выше
Ядерная физика.
184. Виды счётчиков радиоактивных частиц. Приборы, применяемые для регистрации радиоактивных излучений и частиц, делятся на две группы:
1) приборы, позволяющие регистрировать прохождение частицы через определенный участок пространства и в некоторых случаях определять ее характеристики, например энергию:
сцинтилляционные счетчик,
черенковский счетчик,
импульсная ионизационная камера,
газоразрядный счетчик (счётчик Гейгера-Мюллера),
полупроводниковый счетчик);
2) приборы, позволяющие наблюдать, регистрировать (например, фотографировать), следы (треки) частиц в веществе:
камера Вильсона,
диффузионная камера,
пузырьковая камера,
ядерные фотоэмульсии.
185. Пример реакции α-распада, β-распада. При альфа-распаде излучается α-частица (ядро атома гелия). Из вещества с количеством протонов Z и нейтронов N в атомном ядре оно превращается в вещество с количеством протонов Z-2 и количеством нейтронов N-2 и, соответственно, атомной массой А-4. То есть происходит смещение образовавшегося элемента на две клетки назад в периодической системе.
|
|
Пример α-распада:
Альфа-распад – это внутриядерный процесс. В составе тяжелого ядра за счет сложной картины сочетания ядерных и электростатических сил образуется самостоятельная α-частица, которая выталкивается кулоновскими силами гораздо активнее остальных нуклонов. При определенных условиях она может преодолеть силы ядерного взаимодействия и вылететь из ядра
Бета-распад
При бета-распаде излучается электрон (β-частица). В результате распада одного нейтрона на протон, электрон и антинейтрино, состав ядра увеличивается на один протон, а электрон и антинейтрино излучаются вовне. Соответственно, образовавшийся элемент смещается в периодической системе на одну клетку вперед.
Пример β-распада:
Бета-распад – это внутринуклонный процесс. Превращение претерпевает нейтрон. Существует также бета-плюс-распад или позитронный бета-распад. При позитронном распаде ядро испускает позитрон и нейтрино, а элемент смещается при этом на одну клетку назад по периодической таблице. Позитронный бета-распад обычно сопровождается электронным захватом.