Что такое радиационная температура

Радиационная температура.

Радиационная температура Т_р тела—это температура абсолютно чёрного тела, при которой его энергетическая светимость R равна энергетической светимости R_m данного тела в широком диапазоне длин волн.

Если же измерить мощность, излучаемую некоторым телом с единицы поверхности в достаточно широком интервале волн и ее величину сопоставить с энергетической светимостью абсолютно черного тела, то можно, используя формулу (11), вычислить температуру этого тела, как

(17)

Определенная таким способом температура T_p будет достаточно точно соответствовать истинной температуре T при выполнении двух условий:

-оптическая система и детектор излучения должны иметь одинаковую чувствительность в широком диапазоне длин волн, соответствующем основной излучаемой мощности поверхности тела.

-коэффициент монохроматического поглощения поверхности тела должен быть близок к единице.

Для серого тела закон Стефана-Больцмана может быть записан в виде

3.2. Цветовая температура.

Спектральная плотность энергетической светимости серых тел (или тел близких к ним по свойствам) с точностью до постоянного коэффициента (коэффициента монохроматического поглощения) пропорциональна спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела. Следовательно, распределение энергии в спектре серого тела такое же, как и в спектре абсолютно черного тела при той же температуре.

Для определения температуры серого тела достаточно измерить мощность I(λ,Т), излучаемую единицей поверхности тела в достаточно узком спектральном интервале (пропорциональную r(λ,Т)), для двух различных волн. Отношение I(λ,Т) для двух длин волн равно отношению зависимостей f(λ,Т) для этих волн, вид которых дается формулой (5):

(19)

Из данного равенства можно математическим путем получить температуру Т. Полученная таким образом температура называется цветовой. Цветовая температура тела, определенная по формуле (19), будет соответствовать истинной, если коэффициент монохроматического поглощения не сильно зависит от длины волны. В противном случае понятие цветовой температуры теряет смысл. Цветовая температура серого тела совпадает с истинной температурой и может быть найдена также из закона смещения Вина.

цветовая температура Т_ц тела— это температура абсолютно чёрного тела, при которой относительные распределения спектральной плотности энергетической светимости абсолютно чёрного тела и рассматриваемого тела максимально близки в видимой области спектра.

Обычно для определения цветовой температуры выбирают длины волн λ₁=655 нм (красный цвет), λ₂= 470 нм (зелено-голубой цвет).

3.3. Яркостная температура.

Яркостная температура Т_я тела – это температура абсолютно чёрного тела, при которой его спектральная плотность энергетической светимости f(λ,T), для какой либо определённой длины волны, равна спектральной плотности, энергетической светимости r(λ,Т) данного тела для той же длины волны.

Так как для нечерного тела спектральная плотность энергетической светимости при определенной температуре будет всегда ниже чем у абсолютно черного тела, то истинная температура тела будет всегда выше яркостной.

В качестве яркостного пирометра широко используется пирометр с исчезающей нитью. Принцип определения температуры основан на визуальном сравнении яркости раскаленной нити лампы пирометра с яркостью изображения исследуемого объекта. Равенство яркостей, наблюдаемое через монохроматический светофильтр (обычно измерения проводят на длине волны λ=660 нм), определяется по исчезновению изображения нити пирометрической лампы на фоне изображения раскаленного объекта. Накал нити лампы пирометра регулируется реостатом, а температура нити определяется по градуировочному графику, или таблице. Если температура нити высока, то для ослабления потока излучения применяется также и нейтральный светофильтр.

Пусть мы в результате измерений получили равенство яркостей нити пирометра и исследуемого объекта и по графику определили температуру нити пирометра Т₁. Тогда, на основании формулы (3) можно записать:

4. Определение постоянной Стефана-Больцмана с помощью оптического пирометра

Для реальных (не черных, в том числе и серых) тел на основании закона Стефана-Больцмана можно определить мощность излучения во всем интервале длин волн W:

где S – площадь поверхности нагретого тела, α_(Т) –коэффициент черноты реального тела. Он равен отношению энергетической светимости данного реального тела к энергетической светимости абсолютно черного тела при той же температуре. Данный коэффициент представляет интегральный (по всем длинам волн) коэффициент поглощения реального тела. Для серого тела этот коэффициент представляет собой коэффициент монохроматического поглощения α_Т, не зависящий от длины волны (введен ранее в 2.2). В качестве тела-источника теплового излучения можно взять вольфрамовую спираль вакуумной лампы накаливания. Подводимая энергия электрического тока в такой лампе расходуется в основном на тепловое излучение. Доля рассеиваемой мощности лампы за счет теплопроводности составляет небольшую величину и ею можно пренебречь в общем балансе энергии.

где I_л, U_л — ток и напряжение питания лампы. Зная длину и диаметр нити накала, а также коэффициент черноты α_(Т) вольфрама в видимой области спектра, легко вычислить постоянную Стефана-Больцмана:

(23)

Элементарная теория эффекта Комптона.

Квантовое (корпускулярное) свойство света проявляется в таких явлениях, как внешний и внутренний фотоэффект, тепловое излучение, эффект Комптона.

Эффект Комптона состоит в увеличении длины волны света, рассеянного свободным или слабосвязанным электронами вещества, причём излучение λ зависит от угла рассеивания.

Этот эффект для коротких λ. По классическим представлениям, электрон в поле падающей волны должен колебаться с частотой этой волны и испускать во все стороны световые волны той же частоты. Это наблюдается только для длинных λ.

Эффект Комптона объясняется только с использованием взаимодействия фотона и электронов. Пусть рассеивание происходит так: падающий фотон мгновенно поглощается электроном, затем электрон излучает рассеивание фотонов.

ЗСЭ для такого процесса рассеивания имеет вид — энергетическая концентрация фотона, — энергия покоя фотона, — энергетическая рассеивание фотона, — энергия электрона после рассеивания. При рассеивании электрон получит большую скорость. Воспользуемся теорией относительности:

.

По PCB при рассеивании для системы электрон – фотон.

– импульс фотона.

Источник

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

Полезное

Смотреть что такое «РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА» в других словарях:

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА — величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно черного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела … Большой Энциклопедический словарь

радиационная температура — (TM [TR]) Температура черного тела, при которой его энергетическая светимость равна энергетической светимости рассматриваемого теплового излучателя. [ГОСТ 7601 78] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие термины тепловое… … Справочник технического переводчика

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА — физ. величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую (см.) излучающего нагретого тела. Р. т. равна температуре абсолютно чёрного (см.), при которой его яркость равна яркости излучающего тела … Большая политехническая энциклопедия

радиационная температура — 3.13 радиационная температура: Температура абсолютно черного тела, при которой регистрируемая сенсором(ами) тепловизора мощность излучения единицы площади поверхности данного тела равна регистрируемой мощности излучения объекта контроля. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

радиационная температура — величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно чёрного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела. * * * РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА … Энциклопедический словарь

радиационная температура — spinduliuotės temperatūra statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. radiant temperature; radiation temperature vok. Strahlungstemperatur, f rus. радиационная температура, f; температура излучения, f pranc. température de rayonnement, f … Fizikos terminų žodynas

радиационная температура — spinduliavimo temperatūra statusas T sritis Energetika apibrėžtis Tiriamojo kūno temperatūra, lygi tokiai absoliučiai juodo kūno temperatūrai, kurioje abiejų kūnų visas spinduliavimas vienodas. Spinduliavimo temperatūra matuojama radiaciniu… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

радиационная температура — Температура абсолютно черного тела, при которой его интегральная интенсивность (яркость) по всему спектру равна интегральной интенсивности излучения данного тела … Политехнический терминологический толковый словарь

радиационная температура — [full radiation temperature] температура абсолютно черного тела, при которой полное излучение его и изучение тела одинаковы; Смотри также: Температура яркостная температура … Энциклопедический словарь по металлургии

Радиационная температура — (Tr) физический параметр, характеризующий суммарную (по всем длинам волн) энергетическую Яркость Вэ излучающего тела; равна такой температуре абсолютно чёрного тела (См. Абсолютно чёрное тело), при которой его суммарная энергетическая… … Большая советская энциклопедия

Источник

Радиационная температура.

Радиационная температура Т_р тела—это температура абсолютно чёрного тела, при которой его энергетическая светимость R равна энергетической светимости R_m данного тела в широком диапазоне длин волн.

Если же измерить мощность, излучаемую некоторым телом с единицы поверхности в достаточно широком интервале волн и ее величину сопоставить с энергетической светимостью абсолютно черного тела, то можно, используя формулу (11), вычислить температуру этого тела, как

(17)

Определенная таким способом температура T_p будет достаточно точно соответствовать истинной температуре T при выполнении двух условий:

-оптическая система и детектор излучения должны иметь одинаковую чувствительность в широком диапазоне длин волн, соответствующем основной излучаемой мощности поверхности тела.

-коэффициент монохроматического поглощения поверхности тела должен быть близок к единице.

Для серого тела закон Стефана-Больцмана может быть записан в виде

R_m(T) = α_T σT 4 ; где α_T f(λ,T), для какой либо определённой длины волны, равна спектральной плотности, энергетической светимости r(λ,Т) данного тела для той же длины волны.

Так как для нечерного тела спектральная плотность энергетической светимости при определенной температуре будет всегда ниже чем у абсолютно черного тела, то истинная температура тела будет всегда выше яркостной.

В качестве яркостного пирометра широко используется пирометр с исчезающей нитью. Принцип определения температуры основан на визуальном сравнении яркости раскаленной нити лампы пирометра с яркостью изображения исследуемого объекта. Равенство яркостей, наблюдаемое через монохроматический светофильтр (обычно измерения проводят на длине волны λ=660 нм), определяется по исчезновению изображения нити пирометрической лампы на фоне изображения раскаленного объекта. Накал нити лампы пирометра регулируется реостатом, а температура нити определяется по градуировочному графику, или таблице. Если температура нити высока, то для ослабления потока излучения применяется также и нейтральный светофильтр.

Пусть мы в результате измерений получили равенство яркостей нити пирометра и исследуемого объекта и по графику определили температуру нити пирометра Т₁. Тогда, на основании формулы (3) можно записать:

4. Определение постоянной Стефана-Больцмана с помощью оптического пирометра

Для реальных (не черных, в том числе и серых) тел на основании закона Стефана-Больцмана можно определить мощность излучения во всем интервале длин волн W:

где S – площадь поверхности нагретого тела, α_(Т) –коэффициент черноты реального тела. Он равен отношению энергетической светимости данного реального тела к энергетической светимости абсолютно черного тела при той же температуре. Данный коэффициент представляет интегральный (по всем длинам волн) коэффициент поглощения реального тела. Для серого тела этот коэффициент представляет собой коэффициент монохроматического поглощения α_Т, не зависящий от длины волны (введен ранее в 2.2). В качестве тела-источника теплового излучения можно взять вольфрамовую спираль вакуумной лампы накаливания. Подводимая энергия электрического тока в такой лампе расходуется в основном на тепловое излучение. Доля рассеиваемой мощности лампы за счет теплопроводности составляет небольшую величину и ею можно пренебречь в общем балансе энергии.

где I_л, U_л — ток и напряжение питания лампы. Зная длину и диаметр нити накала, а также коэффициент черноты α_(Т) вольфрама в видимой области спектра, легко вычислить постоянную Стефана-Больцмана:

(23)

Источник

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

Смотреть что такое РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА в других словарях:

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

(Тr), физ. параметр, определяющий суммарную (по всему спектру) энергетич. яркость Вэ излучающего тела; Р. т. равна такой темп-ре абсолютно чёрн. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

3.13 радиационная температура: Температура абсолютно черного тела, при которой регистрируемая сенсором(ами) тепловизора мощность излучения единицы пл. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

[full radiation temperature] — температура абсолютно черного тела, при которой полное излучение его и изучение тела одинаковы;Смотри также: — Температу. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА, величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно черного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела.

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА, величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно черного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

— величина, характеризующая полную (по всемуспектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температураравна температуре абсолютно черного тела, при которой его яркость равнаяркости излучающего тела. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетич. яркость излучающего тела. Р. т. равна темп-ре абс. чёрного тела, при к-рой его яркость р. смотреть

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

temperatura di radiazione

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

full radiator temperature, radiation temperature

Источник

Радиационная температура

Полезное

Смотреть что такое «Радиационная температура» в других словарях:

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА — величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно черного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела … Большой Энциклопедический словарь

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА — (Тr), физ. параметр, определяющий суммарную (по всему спектру) энергетич. яркость Вэ излучающего тела; Р. т. равна такой темп ре абсолютно чёрного тела, при к рой его суммарная энергетич. яркость В0э=Вэ. Законы теплового излучения (см. СТЕФАНА… … Физическая энциклопедия

радиационная температура — (TM [TR]) Температура черного тела, при которой его энергетическая светимость равна энергетической светимости рассматриваемого теплового излучателя. [ГОСТ 7601 78] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие термины тепловое… … Справочник технического переводчика

РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА — физ. величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую (см.) излучающего нагретого тела. Р. т. равна температуре абсолютно чёрного (см.), при которой его яркость равна яркости излучающего тела … Большая политехническая энциклопедия

радиационная температура — 3.13 радиационная температура: Температура абсолютно черного тела, при которой регистрируемая сенсором(ами) тепловизора мощность излучения единицы площади поверхности данного тела равна регистрируемой мощности излучения объекта контроля. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

радиационная температура — величина, характеризующая полную (по всему спектру) энергетическую яркость излучающего тела. Радиационная температура равна температуре абсолютно чёрного тела, при которой его яркость равна яркости излучающего тела. * * * РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА … Энциклопедический словарь

радиационная температура — spinduliuotės temperatūra statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. radiant temperature; radiation temperature vok. Strahlungstemperatur, f rus. радиационная температура, f; температура излучения, f pranc. température de rayonnement, f … Fizikos terminų žodynas

радиационная температура — spinduliavimo temperatūra statusas T sritis Energetika apibrėžtis Tiriamojo kūno temperatūra, lygi tokiai absoliučiai juodo kūno temperatūrai, kurioje abiejų kūnų visas spinduliavimas vienodas. Spinduliavimo temperatūra matuojama radiaciniu… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

радиационная температура — Температура абсолютно черного тела, при которой его интегральная интенсивность (яркость) по всему спектру равна интегральной интенсивности излучения данного тела … Политехнический терминологический толковый словарь

радиационная температура — [full radiation temperature] температура абсолютно черного тела, при которой полное излучение его и изучение тела одинаковы; Смотри также: Температура яркостная температура … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник