Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Министерство образования и науки Российской Федерации 7 страница



Литература: [1, §§190-196], [2-6],[11, Т.1, с. 693, Т.4, с. 56-76].

План работы1:

1. Изучение поляриз ации света при отражении от диэлектриков.

2. И учение круговой и эллиптической поляри ации света

3. И учение оптически активных веществ.

4. Определение степени поляриз ации излучения лаз ера.

5. Из мерение угла Брюстера.

6. Из мерение удельной постоянной вращения раствора сахара.

7. Работа с компьютерной моделью поляриз ации света.

1. Поля ризация света при отражении от диэлектриков

Световая волна является поперечной электромагнитной волной, в которой вектор напряженности электрического поля E, называемый также световым вектором (из-з а основного воздействия на электроны атомов и молекул), распо­лагается в плоскости, перпендикулярной к направлению распространения вол­ны - вектору плотности потока энергии (вектору Пойтинга) S.

Рис. 8.1. Вектор напряженности электрического поля E (световой вектор) и вектор плотности потока

энергии S световой волны для плоскополяри ованного (а) и частично поляри ованного (б) света

Поляри ованным на ывается свет, в котором направления колебаний све­тового вектора упорядочены каким-либо образом. Если световой вектор изме­няется вдоль одного направления, то свет называется линейно или плоско поля­ризованным, а плоскость, проходящая через векторы E, S называется плоско­стью колебаний светового вектора (или плоскостью колебаний, рис. 8.1а). Если в световой волне присутствуют колебания ра ной амплитуды с несколькими
плоскостями колебаний, то свет на ывается частично поляри ованным (рис. 8.1 б). Устройства для получения полностью (в неидеальном случае частично) поляризованного оптического излучения называются поляризаторами. Линей­ные поляризаторы свободно пропускают колебания, параллельные плоскости, на ываемой плоскостью поляри атора и полностью (или частично) адержива- ют колебания, перпендикулярные этой плоскости. Всякий поляри атор можно исполь овать в качестве анали атора для исследования поляри ованного света. При повороте идеального поляриз атора на угол п/ 2 вокруг направления луча частично поляризованного света, интенсивность прошедшего через поляриза­тор света меняется от минимального значения 1min до максимального значения Imax. Степенью поляризации света называется величина 1 -1.

р__ max___ min (8 1)

1 max + 1min

Действие линейных поляриз аторов основывается на одном из трех физических явлений: поляриз ации света при отражении, двойном лучепреломлении и ли­нейном дихроиз ме (см. работу 3.7).



При падении естественного света на границу ра дела двух диэлектриков (например, во духа и стекла) отраженный и преломленный лучи частично по- ляриз ованы. Линейная поляриз ация света при отражении и преломлении света была открыта в 1808 г. Малюсом (см. рис. 8.2).


 

а б

Рис. 8.2. Схема опыта Малюса, подтверждающего поляриз ацию света при отражении от стеклянных пластинок: в случае (а) от второй пластинки

луч отражается, в случае (б) - нет

Явление поляризации света при отражении и преломлении на границе двух сред было объяснено Френелем[20]. Степень поляриз ации зависит от угла падения а и относительного показ ателя преломления n двух сред (см. работу 3.1).

Согласно з акону Брюстера[21], при падения естественного света под углом фБ (углом Брюстера), определяемом формулой

^§Фб = n, (8.2)

где n - показ атель преломления второй среды относительно первой, отражен­ный луч является плоско поляризованным с колебаниями светового вектора перпендикулярно плоскости падения (рис. 8.2б и 8.3).

Рис. 8.3. Отражение и преломление света от диэлектрической пластинки, в случаях, когда оптический вектор лежит в плоскости падения (Ep)

и перпендикулярен к ней (Es)


 


Для угла Брюстера из з акона преломления следует

sin фБ n sin у

sin фБ = n sin у, tgфБ

cos фБ cos фБ

sin у = cos фБ = sin

V


 


и преломленный луч в этом случае перпендикулярен отраженному лучу

пп

У = --фБ , фБ +У= -

При получении поляриз ованного света путем направления естественного света на пластинку (например, стеклянную) под углом Брюстера теряется 84% излучения, неудобным является и изменение направления хода лучей. Поэтому более эффективным может оказ аться использование преломленного луча. По­ляризован преломленный луч всегда частично, но в случае (8.2) его степень по­ляриз ации максимальна.

Степень поляризации преломленного света может быть увеличена при про­хождении через стопу (называемую стопой Столетова) из большого числа (напри­мер, 8-10) пластинок, на каждую из которых луч падает под углом Брюстера.

Закону Брюстера - отсутствию отражения света с плоскостью колебаний светового вектора в плоскости падения, можно дать следующее простейшее физическое объяснение (см. рис. 8.3). Электрическое поле падающей волны со

световым вектором (Ep) в плоскости падения вызывает в диэлектрике коле-

пад

бания электронов, направление которых совпадает с направлением светового вектора (Ep) преломленной волны и перпендикулярно преломленному лучу

прел

в плоскости падения. Эти колебания возбуждают на поверхности диэлектрика отраженную волну со световым вектором (Ep), распространяющуюся от ди-

отр

электрика. Интенсивность излучения I з ависит от угла 0 между направлением колебаний электронов (Ep) и направлением отраженного излучения

прел

(E). В дипольном приближении

отр

I = I0sin2 0. (8.6)

При выполнении з акона Брюстера отраженный луч перпендикулярен прелом­ленному и параллелен направлению колебания электронов, 0 = 0. Поэтому ин­тенсивность отраженной волны в этом случае нулевая I = 0.

Поле падающей волны со световым вектором (Es), перпендикулярным

пад

плоскости падения, вы ывает колебания электронов диэлектрика в направле­нии, также перпендикулярном плоскости падения. Направление отраженного излучения составляет с этим направлением прямой угол 0 = п/2 и интенсив­ность такого излучения максимальна. На рис. 8.2а естественный свет отражает­ся под углом, бли ким к углу Брюстера, от двух параллельных стеклянных пла­стинок с параллельными плоскостями падения. После первого и второго отра­жений световой вектор излучения перпендикулярен эти плоскостям. На рис. 8.2б вторая стеклянная пластинка раз вернута перпендикулярно первой так, что плоскости падения луча на них стали перпендикулярны. Световой вектор вол­ны отраженной от первой пластинки, ока ывается лежащим в плоскости паде­ния луча на вторую пластинку, в ре ультате интенсивность луча, отраженного от второй пластинки бли ка к нулю и гора до меньше, чем в случае, пока ан- ном на рис.8.2а.

2. Круговая и эллиптическая поля ризация света

Световой вектор электромагнитной волны имеет в поперечной плоскости

по отношению к направлению луча две компоненты E = {Ex, Ey}, каждая из

которых меняется по гармоническому з акону с одной частотой ю. Однако ам­плитуду и фа ы этих колебаний могут быть ра личными

Ex = A1cos(rof + 5), Ey = A2cos юг. (8.7)

Плоская (линейная) поляри ация является частным случаем сложения двух в аимно перпендикулярных колебаний светового вектора, с ра ностью фа 5 = 0 и 5 = п (см. рис. 8.4 и 8.5).

Ex = A1cos ю/, Ey = A2cos ю/, 5 = 0. (8.8)

Ex = - A1cos ю/, E = A2cos ю/, 5 = п. (8.9)

т=я

л A Ai А

)2 4 12 2

а б в г д е

Рис. 8.4. Результаты сложения двух вз аимно перпендикулярных колебаний с разностями фаз 5 = 0 (а), 5 = п/ 6 (б), 5 = п/ 2 (в), 5 = 5п/ 6 (г), 5 = п (д),

5 = 7п/ 6 (е)

Рис. 8.5. Сложение двух поперечных волн с равными амплитудами при нулевой раз ности фаз 5 = 0, соответствующее рис. 8.4а


 

В случаях А1 = А2 и 5 = ± п/ 2

Ex =- A1sin ю/, Ey = A^os^Z), 5 = П 2. (8.10)

Ex = A1sin ю/, Ey = A1cos(юt), 5 = -п/ 2. (8.11)

плоскость колебаний поворачивается вокруг направления луча с угловой ско­ростью, равной частоте колебаний ю, такой свет называется поляриз ованным

На рис. 8.6а показ ано из ображение световых векторов в раз ных точках оси Oz в один и тот же момент времени (моментальное изображение) для слу­чая (8.10). Они образуют винтовую поверхность, а их концы - правовращаю­щую винтовую линию. При прохождении волны эта винтовая поверхность не вращается вокруг оси Oz, а переносится вдоль оси Oz со скоростью, равной скорости волны. Тогда поперечная плоскость пересекается поочередно отдель­ными векторами (1,2,3,4,5,6,...на рис. 8.6а) как ступеньками винтовой лестни­цы. Для наблюдателя, смотрящего навстречу распространения волн, линия пе­ресечения винтовой поверхности с поперечной плоскостью вращается по часо­вой стрелке (1,2,3,4,5,6,...на рис. 8.6б). Для фазы 8 = -п/ 2 моментальное изо­бражение имеет вид левого винта.

В общем случае конец светового вектора с компонентами (8.7) описывает эллипс, а свет называется эллиптически поляриз ованным. Эллиптически поля­ризованный свет может иметь правую, при 0 < 8 < П, и левую при п < 8 < 2п, поляриз ацию.

Любое линейно поляризованное колебание можно представить как ре- ультат наложения двух колебаний с круговой поляри ацией равной частоты и амплитуды, но с противоположным направлением светового вектора, напри­мер, линейно поляриз ованное колебание

Ex = A1cos Wf, Ey = 0, (8.12)

является результатом сложения волны с правой круговой поляриз ацией (8.10) и волны с левой круговой поляриз ацией (8.11)

Ex = E'x + EX, E'x = - A1 sin rot, EX = A1 sin rot, Ey = Ey + Ey, E'y = A1 cos rot, E"y = A1 cos rot. Результат такого сложения показан на рис. 8.7а.

Рис. 8.7. Сложение двух противоположно направленных (г - правый, от англ. right и l - левый, от англ. left) круговых колебаний равной частоты и амплитуды


 

Пример сложения волны с правой круговой поляриз ацией (8.10)

E'x = - A1 sin(rot + 6), E'y = A1 cos(rot + 6), (8.15)

и волны с левой круговой поляриз ацией (8.11)

E'x = A1sin rot, Ey = A1cos rot, (8.16)

Ex = EX + E"x= A1 (sin rot - sin(rot + 6)) = -2A1sin—cos(rot + —), (8.17)

Ey = E'y + E"y= A1 (cos rot + cos(rot + 6)) = 2A^os—cos(wt + —), (8.18)

показ ан на рис. 8.7 б.

3. Оптически активные вещества

Некоторые вещества (твердые или жидкие, в частности раствор сахара) обладающие способностью вращать плоскость поляризации, называются опти­чески активными. В з ависимости от направления вращения плоскости поляри- ации они ра деляются на правовращающие и левовращающие.

Явление вращения плоскости поляриз ации объясняется различием в оп­тически активных веществах скоростей распространения (и пока ателей пре­ломления) световых лучей с правой и левой круговой поляриз ацией. Оптически активное вещество обладает двойным лучепреломлением и ра лагает линейно поляриз ованный свет на два пучка с круговой поляриз ацией (рис. 8.7а). На входе в оптически активное вещество разности фаз между этими двумя пучка­ми нет, а на выходе есть. В правовращающем веществе волна с правым враще­нием приходит в точку выхода и вещества раньше, чем волна с левым враще­нием. Между волнами с правым и левым вращением возникает разность фаз 6. После выхода и вещества сложение этих волн вновь дает линейно поляри о- ванную волну, но плоскость колебаний светового вектора поворачивается на угол 6/ 2 (рис. 8.7 б).

Оптически активные вещества раз деляют на две группы. Оптическая ак­тивность веществ первой группы обусловлена асимметричным строением их молекул, не имеющих ни центра, ни плоскостей симметрии. Поэтому оптиче­скую активность они проявляют во всех агрегатных состояниях и в растворах. Примером является молекула винной кислоты, в которой 4 атома углерода С расположены в вершинах тетраэдра. С ними связ аны 2 атома водорода Н, две гидроксильных группы ОН и две группы СООН, которые и придают кислова­тый вкус этому веществу. Ко второй группе относятся вещества, оптическая активность которых обусловлена их структурой и проявляется только в кри­сталлическом состоянии. Примером таких веществ является кварц - диоксид кремния SiO2, кристаллическая структура которого представляет собой трех­мерный каркас и длинных асимметричных цепей, построенных в форме вин­товых лестниц.

К оптически активным веществам первой группы относится большинство органических соединений (кислоты, эфиры, сахара и др.), а также все наиболее важные для живых систем вещества (белки, ДНК, РНК, хлорофилл, гемоглобин и т.д.). Молекулы таких веществ могут существовать в двух з еркально симмет­ричных формах, называемых антиподами и вызывающих правое и левое вра­щение плоскости поляри ации. Винная кислота в ависимости от порядка со­единения с атомами углерода остальных атомов и групп может быть в двух ан­типодных формах, правовращающей и левовращающей, а также в оптически неактивной форме (мез оформе). В биологических процессах участвует только одна из таких форм.

Опыт пока ывает, что угол поворота плоскости колебаний для оптически активных растворов равен

ф = [a]Cd,

где d - расстояние, пройденное светом в оптически активном веществе, [а] - удельное вращение, C - массовая концентрация оптически активного вещест­ва. Формула (8.4) служит основой точного метода определения концентрации растворов оптически активных веществ, наз ываемого поляриметрией (сахаро­метрией). Приборы для измерения угла вращения плоскости поляризации мо­нохроматического света, вы ванного оптической активностью вещества, на ы- ваются поляриметрами. Существуют визуальные и фотоэлектрические поляри­метры. Глаз (в первом случае) или фотоприемник (во втором случае) реагирует на изменение освещенности, вызванное поворотом плоскости поляризации. Наиболее распространены поляриметры, построенные по схеме полутеневых приборов, принцип действия которых демонстрируется на рис. 8.8. Естествен­ный свет проходит по двум путям чере два поляри атора, плоскости поляри- з ации которых повернуты друг относительно друга на небольшой угол 2а, а затем через общий анализатор, плоскость которого перпендикулярна биссек­трисе этого угла. По з акону Малюса (см. работу 3.7) интенсивность луча после прохождения анали атора

I = I0cos20,

где I0 - интенсивность света на выходе поляри атора, 0 - угол между плоско-

Рис. 8.8. Принцип работы полутеневого анализ атора:

АА - плоскость поляриз ации анали атора, Р1 и Р2 - плоскости поляри ации двух поляри аторов, 2а -угол между ними

Поэтому интенсивности света, пропущенного двумя половинами анали- атора, даются выражениями


       
   

 

имеющими равные начения /1 = /2. В окуляре а анали атором обе половины поля зрения будут иметь равную и небольшую (из-з а малости а) освещенность (рис. 8.8а). При повороте анализ атора на угол а его плоскость поляриз ации станет перпендикулярной плоскости одного и поляри аторов, и соответст­вующая половина поля рения станет черной (рис. 8.8 б,в), поэтому метод чув­ствителен даже к небольшим поворотам плоскости колебаний. Оптически ак­тивное вещество, например про рачный сосуд с раствором сахара, помещают на одном из путей света (например, первом) между поляризатором и анализа­тором. Плоскость колебаний светового вектора первого луча повернется на не­большой угол Д0 и составит с плоскостью поляриз ации анализ атора угол

п

0, =0i + Д0 = — а + Д0.

1 1 2

Это приведет к начительному относительному и менению освещенности первой половины поля рения

Д/1 = 2sin а cos аД0 = 2 _ 2

>> 1,

/1 sin а tgа 1§а

поскольку при малом угле а << 1 множитель перед Д0 в формуле (8.9) велик. Измерение угла вращения Д0 сводится к повороту плоскости анализ атора до ви уального выравнивания яркостей двух половин поля рения. Подобная ме­тодика имеет достаточно высокую чувствительность и применяется при ра - личных исследованиях.

В автоматических фотоэлектрических поляриметрах сопоставление двух интенсивностей осуществляется с помощью поляриз ационной модуляции све­тового потока, попадающего на фотоприемник (фоторезистор, фотоэлемент, см. работу 3.11 или светодиод, см. работу 3.10). Это вызывает переменный фо­тоток, который усиливается, выпрямляется и регистрируется. И мерение угла

производится с помощью компенсирующей схемы. Максимальная пороговая

_7

чувствительность лаз ерных поляриметров порядка 10 град, а при использ ова_ нии внутрирез онансных методов измерений доходит до 5-10_9 град. Лаз ерное излучение уже линейно поляризовано и нет надобности в поляриз аторе. В дан_ ной работе используется простейший лаз ерный поляриметр с измерением све_ тового потока с помощью фотосопротивления. При освещении фотосопротив_ ления вследствие внутреннего фотоэффекта (см. работу 3.11) в нем увеличива_ ется число свободных носителей з арядов. В результате сила тока в цепи воз _ растает, а его сопротивление уменьшается.

4. Определение степени поля ризации излучения лазера

Оптические элементы измерительной установки показ аны на рис. 8.9. Источником света является полупроводниковый лаз ер, фотоприемником - фо_ торезистор, подключенный к мультиметру в режиме измерения сопротивления.

Рис. 8.9. Схема измерительной установки (вид сверху):

1 - ла ер, 2 - пластинка и про рачной пластмассы на поворотном столике,

3 - про рачный прямоугольный сосуд с раствором сахара на столике,

4 - вращающийся поляроид со шкалой, 5 - фоторезистор


 

Для анализа поляриз ации лазерного излучения пластинка из прозрачной пла_ стмассы и про рачный сосуд с раствором сахара со столиков убираются. Включите полупроводниковый ла ер и добейтесь попадания его луча, прошедшего чере по_ ляроид, в приемное окно фоторезистора. Поворачивая поляроид, найдите два ми_ нимальных начения и два максимальных начения сопротивления фоторе истора, разделенные поворотом на прямой угол, результаты внесите в табл. 8.1. Найдите средние значения < Rmin >, < Rmax >и их погрешности ARmin, ARmax.

Таблица 8.1

Интенс.

света

R

Угол 0

R

     

< R>

AR

Макс

Мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мин

Макс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проводимость полупроводникового материала фоторе истора прибли_ женно пропорциональна интенсивности I падающего на него света. Поэтому значение I обратно пропорционально сопротивлению фоторезистора и степень поляри ации и лучения можно найти по формуле

р__ ^max 1 min VRmin VRmax ___ Rmax Rmin (q 1Q)

I i 1 V D i V D D _ D ' '

max min / min / max max min

Подсчитайте по формуле (8.10) степень поляриз ации излучения лаз ера.

5. Измерение угла Брюстера

Выполните из мерения в следующем порядке:

1. Установите на поворотный столик оптической скамьи перед лаз ером пластинку из прозрачной пластмассы и поверните так, чтобы луч лаз ера падал на пластинку под малым углом и отражался бы на экран (или стену). Включите лазер. При повороте пластинки не допускайте направление прямого или отра­женного луча ла ера на людей.

2. Медленно поворачивайте столик с пластинкой и увеличивайте угол па­дения луча, при этом следите а интенсивностью отраженного луча на экране. Найдите положение столика, при котором интенсивность отраженного луча минимальна. Запишите три значения угла а.

3. Вычислите среднее з начение (а) и среднее з начения показ ателя пре­ломления материала пластинки (n) _ tg(a). Вычислите погрешность An и представьте результат в виде n _ (n) ± An.

6. Измерение удельной постоянной вращения раствора сахара

1. Снимите со столика пластинку из прозрачной пластмассы и поверните поляроид в положение минимальной интенсивности прошедшего через него света (с максимальным сопротивлением фоторезистора). Согласно формуле (8.9) в этом положении чувствительность к относительному из менению интен­сивности прошедшего света максимальна. Внесите в отчет угловое положение плоскости поляриз ации поляроида 0Q. Измерьте длину d прямоугольного про-

рачного сосуда.

2. Установите на столик оптической скамьи (см. рис. 8.9) первый про­зрачный прямоугольный стеклянный сосуд с раствором сахара известной кон­центрацией C1 так, чтобы луч лаз ера проходил вдоль него.

3. Поверните поляроид в положение минимальной интенсивности про­шедшего чере него света и апишите угловое положение плоскости поляри а- ции поляроида 0V. Из мерение выполните три раз а и найдите среднее значение

(0V) и погрешность A0V. Определите угол поворота плоскости колебаний све­тового вектора (ф1) _ (0V) _0Q. По формуле (8.4) найдите з начение удельного вращения ([а]) и погрешность А[а]. Представьте результат в виде [а] _ ([а]) ±А[а].

4. Повторите пп. 2,3 со вторым раствором сахара и вестной концентрации C2. Нанесите две и меренные точки с погрешностями на плоскость с координа­тами (C, ф) и проведите сглаживающую прямую C _ (^]d) 1 ф.

5. Повторите пп. 2,3 с раствором сахара неизвестной концентрации С2. По углу поворота плоскости колебаний светового вектора (ф2) = (02) — 0О и по формуле (8.4) найдите концентрацию раствора. Представьте результат в виде C2 = <С2) ±ЛС2.

5. После з авершения из мерений выключите лаз ер.

7. Работа с компьютерной моделью поляризации света

Запустите компьютерную программу Открытая физика (версия 2.6) часть 2 и откройте в Содержании раздел “ Волновая оптика. 3.11. Поляриз ация света ”. Ознакомьтесь с теоретическим материалом, в его конце щелкните по изображе­нию модели поляриз ации света (рис. 8.10). Выполните з адачи, указ анные пре­подавателем.

Рис.8.10. Компьютерная модель поляриз ации света

Контрольные вопросы

1. Расскажите о линейно поляри ованном свете.

2. Расскажите об анализ е поляриз ованного света и дайте определение степе­ни поляриз ации.

3. Расскажите о поляриз ации света при отражении от диэлектриков и з аконе Брюстера.

4.. Расскажите о круговой и эллиптической поляриз ации света.

5. Расскажите об оптически активных веществах.

6. Расскажите о поляриметрии, полутеневых и фотоэлектрических поляри­метрах.

III. КВАНТОВАЯ ОПТИКА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.9 ОПТИЧЕСКАЯ ПИРОМЕТРИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННЫХ СТЕФАНА-БОЛЬЦМАНА И ПЛАНКА

Цель работы: изучение свойств теплового излучения, оз накомление с принципом работы пирометра и методом дистанционного измерения темпера_ туры нагретых тел, изучение свойств теплового излучения, определение посто_ янных Стефана_Больцмана и Планка.

Приборы1 и принадлежности: пирометр с исчезающей нитью, нагревае_ мое тело - нихромовая пластинка с блоком питания (понижающим трансфор_ матором), инфракрасный светодиод, мультиметр.

Меры1 предосторожности: Нельзя касаться нихромовой пластинки, тем_ пература которой может доходить до 1000°С.

Литература: [1, §§190-196], [2-6],[11, Т.3].

План работы1:

1. И учение основных аконов теплового и лучения.

2. И учение основ оптической пирометрии и устройства пирометра с исче_

з ающей нитью.

3. Из мерение яркостной температуры.

4. Определение постоянной Стефана - Больцмана.

5. Определение второй радиационной постоянной и постоянной Планка.

1. Основные законы теплового излучения

Приведем основные определения и свойства теплового излучения. Теп_ ловым (или температурным) излучением называется электромагнитное излу_ чение, причиной которого является воз буждение атомов и молекул вещества вследствие их теплового движения. Тепловое излучение является равновесным

- находится в состоянии термодинамического равновесия с нагретым вещест_ вом внутри з амкнутой оболочки. Спектр теплового излучения - сплошной, со всеми возможными длинами волн 0 < X < ^. Мощность электромагнитного излучения, испускаемого единицей поверхности нагретого до температуры T тела в малом интервале длин волн d X, представляют в виде

x= dR = rxTd X, (9.1)

где величина rXT называется спектральной плотностью энергетической свети_ мости или испускательной способностью тела. Энергетической светимостью тела называют полную мощность электромагнитного излучения, испускаемого единицей поверхности нагретого тела

WT = Rt = J rud X. (9.2)

0

С испускательной способностью тела rXT связана его поглощательная способность aXT, равная доле падающей на единицу площади мощности излу­чения, которая телом поглощается

погл

dWX,X+dX

aXT _------- :----. (9.3)

dW пад

uvvX,X+dX

Согласно з акону Кирхгофа отношение rXT и aXT является универсальной функцией, не з ависящей от природы тела

r

_ f (X,T). (9.4)

aXT

Для абсолютно черного тела поглощательная способность тела aXT = 1, для остальных тел 0 < aXT < 1. Тело, для которого поглощательная способ­ность тела не з ависит от длины волны X: aXT = aT _ const < 1, называется се­рым.


Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 17 | Нарушение авторских прав







mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.041 сек.)







<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>