Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика


§ 180. Зависимость излучения накаленных тел от темпера-



Pdf көрінісі
бет229/346
Дата19.01.2022
өлшемі6,71 Mb.
#24105
түріУчебник
1   ...   225   226   227   228   229   230   231   232   ...   346
Байланысты:
Ð Ð Ð½Ð Ñ Ð ÐµÑ Ð³ Ð Ð ÐÐ ÐµÐ¼ÐµÐ½Ñ Ð Ñ Ð½Ñ Ð¹ Ñ Ñ ÐµÐ

§ 180. Зависимость излучения накаленных тел от темпера-

туры. Лампы накаливания. Излучение накаленных тел очень

сильно зависит от их температуры. Включив лампочку накалива-

ния в сеть последовательно с реостатом и регулируя силу тока,

можно постепенно повышать температуру накаливающейся нити.

Мы замечаем при этом, что яркость нити быстро возрастает

с температурой. Кроме того, отчетливо заметно и з м е н е н и е

ц в е т а накаливающейся нити: из темно-красной она посте-

пенно делается ярко-белой. Отсюда следует, что с повышением

14*



420

Гл. XX. Спектры и спектральные закономерности

температуры быстро в о з р а с т а е т в излучении нити д о л я

к о р о т к и х в о л н.

Тщательное исследование показывает, что б´

ольшая часть

энергии, излучаемой лампой накаливания, приходится на долю

невидимых инфракрасных лучей. С повышением температуры

общая излучаемая энергия заметно увеличивается, но наиболее

быстро нарастает интенсивность видимых лучей, так что и доля

их в общем излучении быстро возрастает. Так, например, при

повышении температуры платиновой нити от 1000 до 1100

C



общая излучаемая энергия возрастает в 1,5 раза, а энергия,

приходящаяся на д о л ю зеленых лучей, увеличивается в 20 раз.

Из сказанного ясно, что повышение температуры нити крайне

выгодно при использовании лампочки в качестве источника све-

та, ибо при этом энергия, излучаемая в форме видимого света,

растет гораздо быстрее, чем общая затрачиваемая энергия.

Отношение энергии, приходящейся на видимое излучение,

ко всей энергии, затрачиваемой на нагрев, называют коэффици-



ентом полезного действия (к. п. д.) или коэффициентом эконо-

мичности лампы. Следующая таблица показывает, как зависит

к. п. д. (k) от термодинамической температуры T абсолютно

черного тела.

T , К


2000

2250


2500

2750


3000

3500


k, %

0,4


0,85

1,6


2,4

3,5


около 5

Из этой таблицы следует, что к. п. д. лампы, вообще говоря,

невелик, но быстро возрастает с повышением температуры.

Важным прогрессом в производстве ламп накаливания

1

) был


переход от угольных нитей, которые нельзя было нагревать свы-

ше 2100 К, к лампам с нитями из вольфрама, которые можно на-

каливать без быстрого разрушения до 2500 К. Наполнение колб

ламп накаливания азотом или аргоном препятствует быстрому

распылению нити и позволяет использовать вольфрамовые нити

при температуре около 3000 К (газонаполненные лампы).

Когда оборвавшаяся нить случайно спаивается при сотрясе-

нии, то нередко бросается в глаза резкое возрастание яркости

и более белый свет лампы. Причина лежит в том, что при

этом нить укорачивается, ее сопротивление падает, усиливается

идущий через нее ток, повышается температура и увеличивается

1

) Лампы с металлической нитью (из вольфрама, молибдена и др.) были



впервые предложены и запатентованы в 1890 г. А. Н. Ладыгиным (1847–1923),

изобретшим в 1873 г. электрическую лампу накаливания (см. том. II, § 62).




Гл. XX. Спектры и спектральные закономерности

421


к. п. д. Лампа становится экономичней, но через короткое время

такого ненормального режима нить разрушается. В настоящее

время применяются лампы, в которых наряду с азотом или

криптоном введен пар иода, заметно уменьшающий испарение

металла раскаленной нити и допускающий повышение темпера-

туры накала лампы.





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   225   226   227   228   229   230   231   232   ...   346




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет