6.42. Яку потужність треба підводити до зачерненої металевої кульки радіусом 2 см, щоб підтримувати його температуру на 27 вище температури навколишнього середовища? Температура навколишнього середовища дорівнює 20ºС. Вважати, що тепло губиться тільки внаслідок випромінювання в інфрачервоному діапазоні.
6.43. Зачернена кулька остигає від температури 27ºС до 20ºС. На скільки змінилася довжина інфрачервоної хвилі, що випускає в навколишнє середовище й відповідний максимум спектральної щільності його енергетичної світності?
6.44. Знайти, наскільки зміниться маса Сонця за рік внаслідок випромінювання інфрачервоних хвиль. Температуру поверхні Сонця прийняти рівною 5800 К.
6.45. Користуючись даними попереднього завдання, знайти, за який час маса Сонця зменшиться вдвічі. Випромінювання Сонця прийняти за постійне.
6.46. Прилад нічного бачення спрямований на виріб з окисленої сталі. Температура виробу дорівнює Т = 600ºС. Коефіцієнт чорності для окисленої сталі при даній температурі дорівнює 0,8. Знайти випромінювальну здатність даного виробу.
6.47. По приладу нічного бачення визначили, що хромонікелева сталь випромінює
інфрачервоні хвилі з випромінювальною здатністю
Е = 5,144×10-5 Вт/м2. Знайти при якій температурі
перебуває аркуш хромонікелевої сталі. Коефіцієнт чорності для хромонікелевої
сталі 0,7.
6.48. Із закону Кірхгофа для інфрачервоних хвиль відомо, що випромінювальна здатність більше в того тіла, що сильніше поглинає інфрачервоні промені. Виходячи із цього визначити, яке із цих матеріалів активніше поглинає ІЧ-промені. Рівняється окислена сталь й окислена латунь. Обидва матеріали перебувають під температурою Т = 600°С. Коефіцієнти чорності e1 = 0,8 й e2 = 0,6 відповідно.
6.49. Використовуючи закон Стефана-Больцмана для сірого тіла й таблицю коефіцієнтів чорності деяких матеріалів, визначити який матеріал при температурі Т = 600°С має випромінювальну здатність Е = 1469,66 Вт/м2.
Контрольні питання
1. На основі якого випромінювання й у якому діапазоні працюють прилади нічного бачення?
2. Що таке прилад нічного бачення?
3. Використання приладів нічного бачення.
4. Принцип роботи приладів нічного бачення.
5. Класифікація приладів нічного бачення.
6. Класифікація приладів нічного бачення по способу підсвічування.
7. Опишіть принцип дії "труби" Ломоносова.
8. Перелічити основні фізичні закони, застосовні до приладів нічного бачення.
9. Яку природу мають інфрачервоні хвилі?
10. Основні переваги приладів нічного бачення.
11. Основні недоліки приладів нічного бачення.
12. Закон Стефана-Больцмана. Формулювання, фізичний зміст.
13. Закон Кірхгофа. Формулювання, висновки із закону.
14. Закон Стефана-Больцмана у формі для технічних розрахунків.
15. Закон зсуву Віна. Формулювання, фізичний зміст.
16. Визначення абсолютно чорного тіла. Застосовність до приладів нічного бачення.
17. Визначення сірого тіла. Застосовність до приладів нічного бачення.
18. Чи є людське тіло сірим тілом?
19. Коефіцієнт чорності. Формулювання, фізичне значення.
20. Ослаблення дії приладів нічного бачення. Причини, наслідки.
21. Способи збільшення дальності приладів нічного бачення.
22. У якому діапазоні інфрачервоних хвиль працює реальний прилад нічного бачення?
23. Способи приховання об'єктів від дії приладів нічного бачення.
Практична
робота № 7.
Тепловізори
Мета: одержати практичні навички в вирішенні завдань по основним фізичним законам, які застосовуються у тепловізорах.
Короткі теоретичні відомості
Закон Стефана – Больцмана. Енергетична світність поверхні абсолютно чорного тіла пропорційна четвертому ступеню абсолютної температури:
|
(60) |
|
[13] |
де 
– постійна Стефана – Больцмана.
Енергетичною світністю називається величина, чисельно рівна енергії випромінювання всіх довжин хвиль із одиниці поверхні тіла в одиницю часу:
|
(61) |
|
[13] |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
,