2. Цветовая температура

Для серых тел, или тел близких к ним по свойствам, спектральная плотность энергетической светимости.

Rλ,Τ = AΤ rλ,Τ ,

где AΤ = const 1

Следовательно, распределение энергии в спектре излучения серого тела такое же, как и в спектре черного тела, имеющего туже температуру, поэтому к серым телам применим закон смещения Вина. Зная длину волны λmax, соответствующую максимальной спектральной плотности энергетической светимости Rλ,Τ исследуемого тела, можно определить его температуру:

Эта температура называется цветовой. Для серых тел цветовая температура совпадает с истинной. Температура на поверхности солнца и звезд – цветовая.

3. Яркостная температура

Яркостная температура –Тя – это температура черного тела, при которой для определенной длинны волны его спектральная плотность энергетической светимости равна спектральной плотности энергетической светимости исследуемого тела: rλ,Τя = Rλ,Τ , где Т – истинная темпе-

ратура.

Для нечерных тел A 1,то rλ,Τя rλ,Τ Tя Т , истинная температура больше яркост-

ной.

§39. Яркостная пирометрия

Наибольшее распространение получил метод определения температуры, основанный на сравнении излучения светящегося тела с излучением АЧТ на одном и том же одинаковом узком участке спектра Δλ.( λ≈660нм).

Ф

ОК

Л

ОБ

G

Р

Рис.39.1. Схема пирометра с исчезающей нитью

Схема пирометра с исчезающей нитью показана на рисунке 39.1., где: Л – нить лампочки

9

ОБ – объектив Ф – светофильтр, пропускающий лишь красные лучи Р – реостат ОК – окуляр.

Наблюдая через окуляр, с помощью реостата подбирают такую t накала нити, чтобы ее яркость совпадала с яркостью излучателя (нить исчезает т.е. становится неразличимой на фоне изображения).

Тепловые источники света.

В 1873 г. изобретена лампа накаливания А.Н. Лодыгиным, дуговая лампа – 1876 г. – П.Н. Яблочковым – русским ученым.

Лучшими тепловыми источниками являются источники, обладающие селективным излучением в видимой области спектра. Например, вольфрам, он обладает селективным излучением в видимой области спектра, даже больше чем а.ч.т. Он используется при изготовлении нитей накаливания в лампах.

Тв ≤ 2450К в вакуумных лампах. max ϕ(λ,Τ)→ λmax =1,1мкм.

Для человеческого глаза λmax = 0,55мкм. при P ≈50кПа.

Заполнение баллонов лампы инертным газом приводит к увеличению температуры нити до 3000 К и уменьшению спектрального состава излучения.

η лампы накаливания ≤ 5℅. Пример решения:

1. Максимум спектральной плотности энергетической светимости rλ,Τ звезды Артур приходится на λm=580нм.

Считая звезду АЧТ, найти Т поверхности звезды. Дано: Решение:

2. Диаметр вольфрамовой спирали в электрической лампочке равен 0,3 мм, длина спирали 5 см. При включении лампочки в цепь напряжением в 127 В через лампочку течет ток силой 0,31

А. Найти температуру лампочки t1, если rλ,ΤΛ rλ,Τ = 0,31.

Вопросы для повторения

1.Какова особенность теплового излучения, выделяющая его из все известных видов излучения?

2.Каково отличие между черным и серым телами?

3.Каков физический смысл универсальной функции Кирхгофа?

4.Как раз изменится энергетическая светимость черного тела, если его термодинамическая температура увеличится вдвое?

5.Как сместится максимум спектральной плотности энергетической светимости rλ ,T черного тела при понижении температуры?

10