Физические методы исследования. Семинарские занятия. Часть 2. Стариковская С.М. - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Таблица 1.1: Некоторые температурные точки
Температура поверхности Солнца 6500 К
Точка кипения вольфрама (W) 5800 К
Точка плавления вольфрама 3650 К
Точка кипения золота (Au) 3090 К
Точка плавления золота 1340 К
Точка кипения свинца (Pb) 2020 К
Точка плавления свинца 600 К
Точка кипения воды (H
2
O) 373 К
Точка плавления льда 273 К
Точка кипения азота (N
2
) 77 К
Точка плавления азота 63 К
Точка кипения водорода (H
2
) 20.3 К
Точка плавления водорода 13.8 К
Точка кипения гелия (He) 4.2 К
E(n)=E
e
+ E
V
(n) ≈ E
e
+ ω
e
(n +
1
2
) (1.4)
тогда разность энергий двух уровней составит
E(1) − E(0) = ω
e
= 125 (1.5)
Учтем, что 125 см
−1
= 125 · 11610/8067 ≈ 180 К. Для азота же 2047 см
−1
=
2047 · 11610/8067 = 2946 ≈ 3000 К.
Соотношение уровней для йода
(n
1
/n
0
)
t=80
0
(n
1
/n
0
)
t=20
0
= e
−ω
e
(
1
T
2
−
1
T
1
)
= e
−180(
60
293·353
)
≈ e
−0.1
≈ 0.9 ∼ n
0
(1.6)
Для азота при тех же температурах
(n
1
/n
0
)
t=80
0
(n
1
/n
0
)
t=20
0
== e
−3000(
60
293·353
)
≈ e
−1.74
≈ 0.17 << n
0
(1.7)
отсюда следует, что при конструировании термометров всегда нужно рас-
сматривать отклик среды на изменение температуры.
Системы могут быть равновесными и неравновесными. Под равновесными
понимают системы, температура которых одинакова для всех включенных в
систему подсистем. В случае, когда температуры отдельных подсистем не рав-
ны друг другу, система называется неравновесной. один из наиболее типичных
примеров – плазма тлеющего разряда, в которой, как правило, выполняется
условие:
T
g
<< T
v
<< T
e
, (1.8)
где T
g
, T
v
и T
e
– температура газа, колебательных степеней свободы и элек-
тронов соответственно. Физические причины существования подобны систем
мы рассмотрим позже, а сейчас обсудим способы контроля температуры в рав-
новесной системе. Методы контроля температуры делят на два больших класса:
контактные и бесконтактные.
8
                   Таблица 1.1: Некоторые температурные точки
                    Температура поверхности Солнца 6500 К
                    Точка кипения вольфрама (W)      5800 К
                    Точка плавления вольфрама        3650 К
                    Точка кипения золота (Au)        3090 К
                    Точка плавления золота           1340 К
                    Точка кипения свинца (Pb)        2020 К
                    Точка плавления свинца             600 К
                    Точка кипения воды (H2 O)          373 К
                    Точка плавления льда               273 К
                    Точка кипения азота (N2 )           77 К
                    Точка плавления азота               63 К
                    Точка кипения водорода (H2 )      20.3 К
                    Точка плавления водорода          13.8 К
                    Точка кипения гелия (He)           4.2 К



                                                     1
                    E(n) = Ee + EV (n) ≈ Ee + ωe (n + )                      (1.4)
                                                     2
  тогда разность энергий двух уровней составит

                             E(1) − E(0) = ωe = 125                          (1.5)
   Учтем, что 125 см−1 = 125 · 11610/8067 ≈ 180 К. Для азота же 2047 см−1 =
2047 · 11610/8067 = 2946 ≈ 3000 К.
   Соотношение уровней для йода
          (n1 /n0 )t=800    −ω ( 1 − 1 )
                         = e e T2 T1 = e−180( 293·353 ) ≈ e−0.1 ≈ 0.9 ∼ n0
                                                60
                                                                             (1.6)
          (n1 /n0 )t=200
  Для азота при тех же температурах

              (n1 /n0 )t=800
                             == e−3000( 293·353 ) ≈ e−1.74 ≈ 0.17 << n0
                                          60
                                                                             (1.7)
              (n1 /n0 )t=200

   отсюда следует, что при конструировании термометров всегда нужно рас-
сматривать отклик среды на изменение температуры.
   Системы могут быть равновесными и неравновесными. Под равновесными
понимают системы, температура которых одинакова для всех включенных в
систему подсистем. В случае, когда температуры отдельных подсистем не рав-
ны друг другу, система называется неравновесной. один из наиболее типичных
примеров – плазма тлеющего разряда, в которой, как правило, выполняется
условие:

                                 Tg << Tv << Te ,                            (1.8)
  где Tg , Tv и Te – температура газа, колебательных степеней свободы и элек-
тронов соответственно. Физические причины существования подобны систем
мы рассмотрим позже, а сейчас обсудим способы контроля температуры в рав-
новесной системе. Методы контроля температуры делят на два больших класса:
контактные и бесконтактные.


                                         8

Страницы