Температура абсолютно чёрного тела может быть определена по характеру его излучения на основании одного из рассмотренных выше законов излучения. Методы определения температур, основанные на использовании этих законов, носят название оптической пирометрии. Приборы, используемые для этой цели, называются пирометрами излучения.
Измерив
интегральную излучательную способность абсолютно чёрного тела 
,по известной σ на основании закона
Стефана-Больцмана можно определить истинную термодинамическую температуру Т.
Как известно, нечёрные тела не подчиняются закону Стефана-Больцмана. Тем не
менее, на практике при измерении интегральной излучательной способности ЕT нечёрного тела пользуются этим законом.
Определённая таким образом температура нечёрного тела называется радиационной.
Таким образом, радиационной температурой Трад данного тела называют температуру такого чёрного тела, суммарное излучение которого совпадает с излучением исследуемого тела.
Зависимость радиационной температуры от истинной можно получить, используя закон Кирхгофа (16.4). Проинтегрировав
Е(v,Т)=
А(v,Т) 
от 0 до
∞ по частоте v:
получаем, что
(16.14)
где aT – степень черноты тела при температуре Т.
По закону Стефана- Больцмана с учётом формулы (16.14) получаем
где Т - истинная температура.
Преобразовав выражение, получаем:
.
(16.15)
Так как aT ≤ 1, то Tрад ≤ Т.
Пирометры, регистрирующие радиационную температуру, называют радиационными пирометрами.
Температура, в основе определения которой лежит закон смещения Вина, называют цветовой температурой.
Для ее определения нужно знать длину волны, на которую приходится максимум лучеиспускательной способности. Если кривая распределения яркости по длинам волн для наблюдаемого тела не слишком отличается от планковской кривой, то цветовая температура Тцв указывает ту температуру абсолютно чёрного тела, при которой его излучение наиболее близко по цвету к излучению наблюдаемого тела.
Под яркостной температурой понимают такую температуру абсолютно черного тела, при которой его излучательная способность для определенной длины волны l0 равна излучательной способности рассматриваемого тела, т.е.
(16.16)
где Т- истинная температура тела.
Яркостную температуру можно определить с помощью пирометра с исчезающей нитью, в котором яркость нити пирометра уравнивается с яркостью исследуемого раскаленного тела.
Так как мощность излучения реального тела при какой-то температуре всегда меньше мощности излучения абсолютно черного тела при той же температуре, то, оценивая температуру по монохроматической яркости, нельзя определить действительную температуру реального физического тела. Вместо нее всегда определится относительно меньшая, так называемая яркостная температура, до которой надо нагреть абсолютно черное тело для того, чтобы его монохроматическая яркость была равна соответствующей фактической яркости реального физического тела.
От яркостной можно перейти расчетным путем к действительной температуре, если известно отношение монохроматических яркостей данного реального физического тела и абсолютно черного тела для выбранного цвета излучения и нужного интервала температуры, т. е. если известен коэффициент монохроматической излучательной способности.
Истинную температуру тела находят по специальным таблицам и коэффициентам для материала излучающих тел (см. табл 4,5).
Согласно закону Стефана-Больцмана
,
где –
интегральная излучательная способность абсолютно черного тела, Т – абсолютная
температура по шкале Кельвина, σ – постоянная Стефана-Больцмана.
Если излучение происходит в среде, имеющей температуру Т0, то отдача телом тепла в единицу времени равна:
(16.17)
где S – площадь излучающей поверхности.
Одним из способов поддержания излучающего тела в раскаленном состоянии является пропускание электрического тока. При этом расходуемая мощность определяется напряжением U и силой тока І
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.