Физические методы исследования. Семинарские занятия. Часть 2. Стариковская С.М. - 19 стр.

приемником. Кроме того, калибровка тепловых приемников в интегральных
пирометрических системах – достаточно сложная задача. Из формулы План-
ка очевидно, что одного абсолютного измерения спектральной плотности на
фиксированной длине волны, в принципе, достаточно для определения темпе-
ратуры.
   Название “яркостный” такой пирометр получил исторически, иногда их на-
зывают еще пирометрами сравнения. Применяются такие пирометры, как пра-
вило, в диапазоне температур 1000-10000 K. Наиболее простой принцип дей-
ствия подобного пирометра заключается в том, что действительное изображе-
ние светящегося объекта создается объективом в плоскости нити специальной
лампы накаливания (источника сравнения). Лампа накаливания предваритель-
но прокалибрована с помощью абсолютно черного тела, так что известно, какой
температуре соответствует значение тока через лампу. Наблюдатель рассмат-
ривает с помощью окуляра изображение нити лампы на фоне изображения объ-
екта через селективный светофильтр, меняя ток через лампу. В момент, когда
изображение нити становится невидимым на фоне изображения объекта, ре-
гистрируется ток накала, и полученное значение соотносится с температурой
абсолютно черного тела. Зарегистрированная таким образом температура но-
сит название яркостной.
   Поток излучения с единицы площади на определенной длине волны в при-
ближении закона Вина равен
                                      8πhc −hc/kTmeas λ
                               uλ =       e                           (1.55)
                                       λ5
                                8πhc −hc/kTreal λ
                               uλ = ε
                                    e                              (1.56)
                                 λ5
   Яркостной температурой называется условная температура нечерного тела,
численно равная такой температуре черного тела, при которой их яркости в
данном спектральном диапазоне равны. Величину ε(T, λ) при этом называют
спектральным коэффициентом теплового излучения тела.

                       e−hc/kTmeas λ = ε(T, λ)e−hc/kTreal λ ;         (1.57)

                           1            1
                                        λ
                                 =        · lnε(T, λ),
                                            +                         (1.58)
                         Tmeas   Treal A
   где A = 0.014 м·К. К примеру, для алюминия на длинах волн 600-700 нм
спектральный коэффициент теплового излучения равен ε ≈ 0.1.
Задача 6.
   В яркостном пирометре область сравнения выделяется с одной стороны ви-
димым диапазоном излучения, с другой – светофильтром. Какую область сле-
дует выделять для измерения более низких температур – с синей или красной
стороны спектра?
Решение
   С красной, поскольку, согласно закону смещения Вина, λmax ∼ 1/T . Следо-
вательно, при более низких температурах максимум будет смещаться в сторону
больших длин волн.



                                            19