Источники инфракрасных лучей
Все тела, температура которых не равна абсолютному нулю, излучают энергию в инфракрасном участке электромагнитного спектра. Солнце и в этом случае является наиболее важным источником излучения, так как около 45% энергии испускается им в ближнем инфракрасном участке спектра (см. рис. 1). У более холодных объектов энергетический максимум находится в более длинноволновом диапазоне, как указано на рис. 3; при земных температурах абсолютно черное тело испускает лучи с максимумом интенсивности уже около 10 мкм. Большая часть инфракрасного излучения в окружающей нас среде получается либо непосредственно от Солнца, либо косвенным путем — от тел, которые были нагреты им. Используя подходящие материалы с высокой тепловой инерцией, можно в такой форме запасать солнечную энергию и использовать ее при отсутствии или недостатке прямых солнечных лучей. Есть много других источников инфракрасного излучения, включая горение и другие экзотермические химические реакции, а также некоторые механические экзотермические процессы, но здесь будут обсуждены лишь те, которые действуют при потреблении электрической энергии.
Рис. 3. Спектральное распределение энергии для некоторых источников инфракрасного излучения 12
А — видимая и Б — инфракрасная части спектра;
В — спиральный нагреватель, 700° К (ниже красного накала);
Г — лампы накаливания: а — инфракрасного накаливания, 2000° К; б — инфракрасная промышленная, 2500° К; в — 500 вт, 2960° К; г — кинопроекционная, 3360° К; д — паровой радиатор, 373° К.
К хорошим источникам инфракрасных лучей относятся некоторые лампы с нитью накаливания. В зависимости от рабочей температуры от 75 до 80% их энергии приходится на этот спектральный участок, в основном на невидимую часть спектра с длиной волн от 760 до 5000 нм. Поэтому наиболее распространенными источниками инфракрасных лучей являются лампы с вольфрамовой нитью, нагреваемой электрическим током лишь до относительно низких температур, при которых максимум выхода энергии сдвигается в сторону длинноволнового диапазона. Обычно такие лампы используются для получения излучения в области длин волн от 760 до 4000 нм, тогда как тепловые излучатели со стержневым телом накала употребляются для получения волн длиной от 1500 до 14000 нм. Преимущество этих тепловых излучателей состоит в способности излучать волны большей длины, которые в лампах накаливания поглощаются стеклянным или кварцевым баллоном; кроме того, они обладают высокой прочностью и длительным сроком службы.
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com