Основы электротехнологий. Анненков Ю.М - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

каф. ЭИКТ ЭЛТИ ТПУ
21
пературы электронного газа и кристаллической решетки выравнивают-
ся. Такой процесс характерен для металлов.
2. В случае диэлектрических и полупроводниковых материалов кван-
ты света непосредственно взаимодействуют с тепловыми колебаниями
атомов (фононами), что вызывает нагревание образца.
Таким образом, по обоим механизмам поглощенная твердым телом
световая энергия трансформируется в тепло.
Интенсивность поглощения света
веществом в соответствии с фор-
мулой (1) определяется длиной волны излучения, свойствами поверхно-
сти образца (R) и поглощательной способностью материала (k). Для ме-
таллов и непрозрачных диэлектриков свет, в основном, поглощается в
слое меньше долей микрона. При этом коэффициент поглощения k =
(10
4
- 10
5
) см
-1
.
Для случая приповерхностного поглощения света температуру на-
грева можно оценить по следующей формуле:
2
1
0
0
)R1(I2
TT
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⋅
−
+=
π
ατ
λ
, (2)
где T
0
- начальная температура,
λ - коэффициент теплопроводности,
α - коэффициент температуропроводности материала,
τ - время облучения.
Уравнение (2) представим в более удобном для использования виде:
2/1
2/1
0
)c(
)(I)R1(
273T
⋅⋅
⋅−
+=
ρλ
τ
, (3)
где ρ - плотность нагреваемого вещества, С- теплоемкость вещества.
В таблице 1 приведены теплофизические свойства ряда материалов,
необходимые для расчёта температуры разогрева образца световым по-
током.
Таблица 1
Теплофизические свойства материалов
Материал Удельная тепло-
ёмкость,
Дж/ (кг⋅град)
Коэффициент тепло-
проводности,
Дж/ (с⋅м⋅град)
Плотность,
г/см
3
Al 924 210 2,7
Сталь 449 35 7,8
SiO
2
756 13,4 2,9
Стекло 672 0,75 2,6
Полимер 1600 0,16 1,2

Страницы