Квантовая физика. Методические указания. Лукс Р.К. - 9 стр.

UptoLike

Составители: 

9
где

.максмакс.
определяет частоту (длину волны), при которой спектр
излучения имеет максимум, b постоянная величина. Соотношения (1.4) носят
название закона смещения Вина. Если взять, например, значения температуры
2000, 3000 и 4000°С, то длины волн, при которых
r имеет максимум
(рис. 1.1), равны 1,44; 0,96; 0,72 мкм, соответственно.
Относительное распределение энергии в спектре излучения лампы
накаливания примерно такое же, как и у абсолютно черного тела, особенно
в видимой области спектра. Нить накала лампы изготовлена из вольфрама
в виде тонкой спирали. Однако вольфрам, температура плавления которого
3700 К, выносит длительное нагревание лишь до температуры
около ~2700 К
вследствие потерь на испарение. Это нормальная рабочая температура
газонаполненных вольфрамовых ламп накаливания. Добавление инертного газа
(до давления ~ 5·10
5
Па) уменьшает распыление нити и увеличивает срок
службы лампы.
Подводимая к спирали электрическая мощность
Р расходуется на
выделение тепла. В условиях стационарности процесса количество тепла,
выделяемого током в спирали, равно количеству тепла, отдаваемого за то же
время в окружающую среду. При низких температурах основные тепловые
потери связаны с конвекцией и теплопроводностью. Эти потери, однако, растут
как первая, а не как четвертая степень температуры. Поэтому при
достаточно
высоких температурах основную роль начинают играть именно потери на
излучение. При этом наряду с мощностью, излучаемой спиралью, необходимо
учитывать также мощность, получаемую от
окружающих тел. Тем самым
мощность,
затрачиваемая на излучение, уменьшается до величины
,sTT
4
0
4

где
и
0
коэффициенты черноты вольфрамовой спирали и окружающей
среды, а
T
,
0
T
их температуры соответственно; Sплощадь спирали.