Тепловое излучение. Фетисов И.Н - 9 стр.

ачерн>амет. Обе поверхности, нагретые примерно до одинаковой температуры, поочередно об-
ращают к приемнику и измеряют ∆Φчерн=Uчерн/П и ∆Φмет=Uмет/П.
Согласно закону Кирхгофа, сильнее должна излучать черная сторона ∆Φчерн>∆ ∆Φмет ,так как
ачерн>амет ..
Запишем формулу (20) для двух излучателей, отличающихся только поглощательной способно-
стью (для аТ=ачерн, и аТ=амет), затем, разделив одно выражение на другое, получим:
                            ачерн/амет=∆ ∆Φчерн/∆∆Φмет=Uчерн/Uмет                     (23)
Численные значения ачерн и амет не известны, но из результатов опыта и формулы (23) можно
найти их отношение.
Изучение прозрачности материалов для ИК излучения
При распространении излучения в среде оно селективно (избирательно) поглощается на собст-
венных частотах вещества, связанных со структурой энергетических уровней атомов, молекул и
кристаллической решетки. Поэтому исследования спектральных коэффициентов пропускания
τλT (или поглощения aλT) имеют большое значение как для науки, так и для практической дея-
тельности.
Коэффициент τλT сложным образом зависит от λ. Одни вещества могут быть прозрачны для
видимого света, но непрозрачны для инфракрасного излучения, другие - наоборот.
В данной работе, используя немонохроматическое ИК излучение горячего черного тела, можно
оценить усредненный по спектру (примерно от 0,5λmax до 3λmax) коэффициент пропускания
фильтров из различных материалов (пластмассы, стекло)
                                   τ = ∆Φф /∆∆Φ=Uф/U                                 (24) .
где U и Uф - выходной сигнал приемника без фильтра и с фильтром. Фильтр помещается между
излучателем и приемником.
                              ПРИЕМНИК ИЗЛУЧЕНИЯ
Приемники оптического излучения подразделяют на фотоэлектрические и тепловые. В первых
используется явление фотоэффекта (внешнего или внутреннего) - передача энергии отдельного
фотона электрону, приводящая к регистрируемым изменениям в электрической цепи приемни-
ка. Чувствительность фотоэлектрических приемников (весьма высокая) сильно зависит от λ и
равна нулю при длине волны больше, чем «красная граница» фотоэффекта. По этой причине
приемники на фотоэффекте не подходят для целей данной работы и больше рассматриваться не
будут.
В тепловых приемниках (ТП) поглощенная лучистая энергия непосредственно преобразуется в
тепловую, вызывая повышение температуры термочувствительного элемента. В теплоту можно
                                                                   превратить излучение
                                                                   любой частоты, поэто-
                          термометр                                му    чувствительность
                                                                   тепловых приемников в
                                          A                        принципе может не за-
                                                                   висеть от частоты. Дру-
                                                                   гое достоинство ТП - их
                                  V                                легко прокалибровать в
                                                                   единицах лучистого по-
                                                                   тока (ватт). На про-
                                                                   стейшей схеме поясним
                                                                   принцип действия ТП и
                              нагреватель                          опишем рабочий вари-
                                                                   ант.
                                                                   Лампа накаливания об-
                             Рис.10                                лучает металлическую