Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика
§ 181. Оптическая пирометрия
жүктеу/скачать 6,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| § 181. Оптическая пирометрия.
Сплошные спектры испускания накаленных тел сравнительно мало отличаются друг от друга и по- этому мало пригодны для распознавания природы тел. О днако изу- чение р а с п р е д е л е н и я э н е р г и и в спектре раскаленного тела приводит к важным заключениям. Это распределение для различных тел довольно близко по своему характеру. Ограничимся рассмотрением излучения раскаленного угля. Рис. 329. График распределения энергии в спектре излучения абсолют- но черного тела при различных температурах: по оси ординат отложена интенсивность излучения, по оси абсцисс — длина волны Рис. 329 дает представление о распределении энергии в спектре угля и об изменении распределения с температурой. Кривые показыва- ют, что излучение охватывает не только видимую, но и инфракрасную и ультрафиолетовую области спектра, причем максимум излучаемой
422 Гл. XX. Спектры и спектральные закономерности энергии для большей части температур, указанных на рисунке, прихо- дится на долю инфракрасных лучей. Область, относящаяся к видимому свечению, заштрихована. Из рис. 329 видно, что эта область состав- ляет малую часть всего излучения. По мере повышения температуры растет общая излучаемая энергия (кривая становится выше) и заметно увеличивается доля видимого излучения, что соответствует сказанному в § 180.
Обращает на себя внимание тот факт, что место, соответствующее максимуму излучения, по мере повышения температуры перемещается в область более коротких волн. Тщательное изучение и теоретический анализ явления показывают, что п о л о ж е н и е э т о г о м а к с и м у- м а з а в и с и т т о л ь к о о т т е м п е р а т у р ы излучающего тела. Строго говоря, эти заключения относятся к излучению абсолютно черного тела. Однако их можно без большой ошибки применять также к излучению раскаленных металлов и к излучению Солнца. Это об- стоятельство позволяет использовать описанный закон для решения важной задачи определения температуры светящихся тел. Приме- нение этого приема к Солнцу показывает, что максимум излучения Солнца лежит около 500 нм, т. е. в желто-зеленой части спектра, чему соответствует температура около 5800 К. Эта так называемая эффек-
конечно, не говорит о внутренних слоях Солнца, где, по-видимому, температура доходит до нескольких миллионов кельвин. Указанный прием определения температуры раскаленных тел на- ходит себе применение как в научных, так и в технических задачах и носит название оптической пирометрии. С его помощью определя- ют температуру раскаленного волоска ламп накаливания, температуру расплавленного металла в плавильных печах и т. д. |