Лазерная техника и технология. Поляков В.Е - 23 стр.

UptoLike

Рубрика: 

23
дилось в интервале длин волн от 0 до 100 мкм с использованием опи-
санного выше алгоритма.
Для вычисления дифференциала Планка (2.13) вычисление прово-
дилось непосредственно с использованием встроенного калькулятора.
Результаты вычислений дифференциалов Планка в качестве приме-
ра приведены на рис. 5, 6, 7 на которых дополнительно нанесены поло-
сы поглощения Nd
3+
-стекла. Как видно из рассчитанных зависимостей,
мощность излучения черного тела с увеличением температуры возраста-
ет, а ее максимум смещается в сторону коротких длин волн, что вытека-
ет непосредственно из закона Планка. Положение максимума мощности
излучения можно определить обычным образом, приравняв нулю пер-
вую производную в уравнении Планка, что приведет к
закону смещения
Вина, который имеет вид
max
1
,
4,97
hc
kT
λ
= (2.14)
где буквенные обозначения имеют такой же смысл, как у Планка.
На рис. 8 в качестве примера приведены логарифмические зависи-
мости излучения черного тела в полосах поглощения Nd
3+
-стекла. Пред-
ставляет интерес расчет излучаемой мощности черного тела в полосах
поглощения Nd
3+
-стекла (табл. 2) (R
λ
Г
, R
λ
A
, R
λ
Б
и R
λ
В
), а также суммарное
поглощение по всем полосам R
λ
Σ
(Nd
3+
). Здесь же приведены суммарные
значения излучаемой мощности с единицы поверхности черного тела,
рассчитанные по закону СтефанаБольцмана R
λ
1Σ
=σT
4
и по закону
Планка
5,0
0,2
.
R
Rd
λ
λλ
=
(2.15)
Как видно из табл. 2 излучаемая мощность черного тела в полосах
накачки Nd
3+
-стекла R
λ
Σ
(Nd
3+
) также возрастает от 2,3286 Вт/м
2
(при
Т=1000 К) до 3814197,00 Вт/м
2
(при Т=10000 К).
Спектральный КПД излучателя (табл. 3) по накачке может быть оп-
ределен как отношение излучаемой мощности в полосах поглощения
Nd
3+
-стекла к общей энергетической светимости, рассчитанной на осно-
вании закона СтефанаБольцмана:
3
1
4
()
,
RNd
R
T
λ
λ
η
σ
∑+
=
=
и на основании закона Планка: