Поглощательная способность металлов

Таблица 3. Параметры, определяющие спектральную поглощательную способность металлов при комнатной температуре

Механическая полировка приводит к увеличению степени черноты вследствие нагартовки поверхностного слоя металла. С понижением температуры степень черноты уменьшается. Например, полированная нержавеющая сталь при температуре 300 К имеет степень черноты 0,08, а при 77 К примерно в два раза ниже. Холодная поверхность металла, покрытая слоем конденсата, резко увеличивает поглощательную способность. Достаточно наличие слоя СОа толщиной в 1 мм, а слоя НгО всего в —0,002 мм, чтобы повысить степень черноты поверхности в десятки раз и довести до величины 0,6 [57]. [c.138]

Отражательная и поглощательная способность металла в очень сильной мере зависит от состояния его поверхности. Наличие оксидных пленок, пыли или шероховатостей может изменить не только абсолютную величину коэффициента отражения или поглощения металла, но и характер зависимости этих величин от длины волны падающего излучения А. и температуры Т. [c.24]

Поглощательная способность металла при нормальном падении излучения (формула Бера) [c.38]

Сводка опытных данных по поглощательной способности металлов при температурах 90 и 77° К приведена в табл. 3. Бра-боте [126] определена нормальная поглощательная способность по отношению к излучению с длиной волн 8—18 мкм. В остальных работах измерена полусферическая поглощательная способность по отношению к излучению поверхности, имеющей комнатную температуру. В этой же таблице даны значения нормальной степени черноты при 300° К по отношению к излучению с длиной волн 10—14 мкм. [c.39]

Сравнение экспериментальных и теоретических значений нормальной поглощательной способности металлов при низких температурах [c.41]

Распределение по направлениям излучательной (поглощательной) способности металлов и других проводников сильно отклоняется от распределения для излучателя Ламберта, поскольку их излучательная способность мала в направлении нормали, но резко возрастает с ростом угла для значений 6, больших 40 Этот эфс №кт сопровождается ростом поляризации испускаемого излучения. При угле, близком 90 , можно ожидать, что в =0,5 (рис. 4). [c.194]

Для определения излучательной и поглощательной способностей металлов при низких температурах широко применяется калориметрический метод, аналогичный стационарному методу определения коэффициента теплопроводности. Калориметр представляет собой шаровой или цилиндрический сосуд из стекла или металла, подвешенный на горловине в кожухе такой же формы. Внутренний сосуд заполняется сжиженным газом, например жидким азотом количество тепла, притекающее к внутреннему сосуду, определяется по скорости испарения жидкости. Побочный приток тепла по горловине должен быть сравнительно небольшим, что обеспечивают соответствующим выбором ее размеров и материала или установкой на горловине охранной камеры. В межстенном пространстве поддерживают высокий вакуум. Калориметр помещают в термостат, в котором поддерживается температура 293—300° К- [c.171]

Следует отметить, что степень черноты (или поглощательная способность) металлов при понижении температуры уменьшается. Передача энергии излучением между двумя поверхностями с разными температурами в том случае, если геометрия этих поверхностей допускает многократное отражение, сложным образом зависит от степени черноты обеих поверхностей и их поглощательной способности по отношению к энергии, излучаемой второй поверхностью, так же как и от их геометрической формы. К счастью, в той области длин электромагнитных волн, которая важна для целей низкотемпературной теплоизоляции, металлы можно приближенно считать серыми телами — их степень черноты (и поглощательная способность) почти не зависит от длины излучаемой волны. Поэтому для одного распределения длин волн их степень черноты очень близка к их поглощательной способности при другом распределении. Следовательно, формула для передачи тепла излучением (гл. 5, стр. 172) в этом случае дает удовлетворительные результаты. [c.385]

Для длин волн, больших 3 мкм, значения излучательной способности лежат ниже 0,2 и уменьшаются с ростом длины волны. В видимом и в близком инфракрасном диапазонах эти зависимости становятся очень сложными. У многих металлов обнаруживается резкое возрастание излучательной и поглощательной способностей. Это напоминает эффекты, связанные с полосами поглощения у жидкостей. В указанном диапазоне нет простых и надежных правил для оценки излучательной способности, за исключением простого соотношения, связывающего ее с отражательной способностью (коэффициентом отражения), р=1—ё=1—а. [c.194]

В соответствии с классической теорией поглощательная способность чистых металлов при 70° К должна быть примерно в [c.39]

В основе метода определения поглощательной способности поверхности металла для падающего черного излучения по ее излучательной способности, которая выражается уравнениями (13-24) и (13-15), также лежит электромагнитная теория. [c.467]

Поглощательная способность различных металлов при низких температурах [c.40]

Основным условием хорошей работы стружек является отсутствие пассивации их поверхности, накопления на ней окислов и других видов загрязнений, нарушающих контакт металла с растворенным в воде кислородом. При выключении фильтровальной установки на длительное время (более суток) стружки должны находиться под водой. Как показывает опыт, консервация фильтровальной установки без воды приводит к резкому пассивированию стружек и ухудшению поглощательной способности фильтра. [c.95]

Зависимость между излучательной (е) и поглощательной (а) способностями металлов по теории определяется следующими соотношениями [c.37]

Если используют спектрометр, не снабженный системой фоновой поправки, автоматически выдающей сигнал Л определяемого металла, необходимо измерить сигнал неселективного поглощения Ао. Для этого поступают следующим образом. При инжекции пробы пропускают свет от лампы с полым катодом (линейный источник), как и от источника сплошного спектра (дейтериевая или циркониевая дуговая лампа). Соответственно в первом случае регистрируется сигнал А1 суммарной поглощательной способности, а во втором — почти чистый сигнал неселективного поглощения Ао (табл. 8.17). Спектральную линию источников света выбирают рядом с линией определяемого металла, чтобы разность между длинами волн этих спектральных линий не превышала 1 нм. [c.204]

Рассмотренные оптические свойства металлов и стекол широко используют в технике. Металлические материалы, например, применяют в ракетной технике для осуществления пассивного температурного регулирования. Пассивный контроль температуры оболочки ракеты осуществляется за счет регулирования величины отношения поглощательной и излучательной способности материала. Последнее достигается путем соответствующей обработки поверхности материала, или нанесением покрытий, или обоими способами вместе. [c.403]

Результаты измерений инфракрасного поглощения были использованы для исследования аномального скин-эффекта в металлах. Согласно классической теории, поглощательная способность металла должна неограниченно уменьшаться по мере увеличения средней длины свободного пробега электронов проводимости. Однако наблюдаемая поглощательная способность металлов одинакова по порядку величины как при температуре жидкого гелия, так и при комнатной температуре. Классическая теория справедлива до тех пор, пока среднее значение длины свободного пробега электронов I меньше глубины проникновения электромагнитного поля 5. Если / > 5, то имеет место аномальный 2т т1 аффо1 т Ъьокдг [47] измерил оптическое поглоттте-ние меди и серебра при температуре 4,2° К в диапазоне 33 333—3030 сж" (0,3—3 мк), где 1>Ь. Обнаружено, что для длин волн, больших 1,5 мк, поглощательная способность не зависит от длины волны, что находится в согласии с аномальным скин-эффектом. [c.28]

По данным Зибера [68 а], значения ,2 при /j — 20° для большой группы неметаллов (см. рис. 4-2) уменьшаются от 0,8- 0,95 до 0,1 -f-0,9 при увеличении Т2 с 280 до 2800°К. Напротив, поглощательные способности металлов увеличиваются примерно щ)ямо пропорционально У 1 T a. [c.93]

Эту величину можно вычислить, если будут известньь монохроматическая поглощательная способность и температура Гг. Для нечерного излучения величины могут значительно отличаться друг от друга. Из сравнения уравнений (13-19) и (13-20) видно, что закон Кирхгофа [см. уравнение (13-4)] неверен для полных поглощательной и излучательной способностей поверхности. Только в том случае, когда падающее излучение испускается черным телом и когда его температура равна температуре поглощающей поверхности, уравнение (13-19) становится идентичным уравнениям (13-20) и (13-21). Интегралы в вышеуказанных уравнениях обычно определяются численно или графически. Для получения поглощательной способности падающего излучения черного тела, например, надо каждую ординату кривой 1а рис. 13-5, взятой для данной температуры, умножить на соответствующую поглощательную способность (полученную, например, из рис. 13-9). Площадь, ограниченную получившейся кривой, необходимо затем разделить на площадь, ограниченную соответствующей кривой графика (рис. 13-5). Определенные таким образом В. Зибером значения поглощательной и отражательной способностей различных материалов представлены графически на рис. 13-10. Эти кривые наглядно показывают различие в поведении проводников (представленных алюминием) и непроводников. Поглощательная способность непроводников падает с повышением температуры для проводников картина обратная. Технические излучатели обладают температурой 280—2 780° К. При таком лучеиспускании поглощательная способность непроводников намного превышает поглощательную способность проводников. Солнце обладает температурой 5 500° К. При такой температуре непроводники с белой поверхностью поглощают меньше лучистой энергии, чем металлические поверхности. Лишь немногие металлы, например серебро, обладают [c.459]

Для реальных тел, отличающихся от абсолютно черного, в соответствии с законом Кирхгофа (5.4) в расчетах надо учитывать их спектральные или интегральные поглощательные способности, которые всегда меньще единицы. По характеру излучения нечерные тела делятся на тела с селективным и серым излучением. Распределение энергии в спектре для трех типов излучателей (черного, серого и селективного) показано на рис. 5.1. Серыми излучателями являются твердые тела с шероховатыми поверхностями, а селективными - с полосовым спектром излучения-газы и непрерывным - металлы и оксиды. [c.93]

Необходимо ясно различать два поверхностных эффекта — влияние геометрических свойств поверхности и влияние состояния поверхности. В [15] предполагалось, что различия п поглощательной и излучательной способностях металлов, связываемые с шероховатостью поверхности, вызваны, скорее, поверхностным повреждением, чем поверхностной геометрией, В [16] использовалась платина, которая легко обжигается без окисления, и было показано, что излучательная сноеоб Юсть шероховатой отожженной платины практически такая же, как у гладкой и отожженной, однако существенно отличалась от [c.482]

Хотя геометрия поверхиости металла, по-видимому, незначительно влияет на излучательную и поглощательную способности (исключая изменение поверхностного слоя из-за механического повреждения), очевидно, что эта 1-еометрия определяет двунаправлершые отражательные характеристики. Ниже кратко обсуждаются три типа моделей поверх юсти для представления двунаправленной отражательной способности в расчетах радиационного переноса. [c.482]

Интенсивность загрязнения поверхностей нагрева, особенно в начальной стадии образования отложений, существенно зависит от температуры поверхности металла /п. Температура поверхности нагрева начинает оказывать особенно сильное влияние на тепловооприятие поверхности нагрева с того момента, когда влияние теплового сопротивления самого слоя отложений на коэффициент тепловой эффективности становится превалирующим по сравнению с поглощательной способностью, т. е. в области за максимумом кривой гр= 1 (т). [c.160]

В соответствии с законом Кирхгофа, излучательная способность поверхности при температуре Т равна поглощательной способности Ли, которую проявляет поверхность по отношению к излучению абсолютно черного тела, имеющего с нею одинаковую температуру иначе говоря, поверхность, обладающая малой излучательной способностью, является одновременно и плохим теплоприемником (или хорошим теплоотражате-лем, рефлектором) для лучистой энергии. Если монохроматическая поглощательная способность А существенно меняется с изменейием длины волны и гораздо менее заметно — с изменением температуры (что в общем случае имеет место), то общая поглощательная способность Л12 будет в большей степени зависеть от температуры Т , чем от Г]. Экспериментальные величины Ли при температуре 21,5° С для большой группы неметаллов уменьшаются от 0,8- 0,95 при 0° С до 0,1-г-0,9 при 2500° С. Величина Л12 для металлов приблизительно соответствует излучательной способности, [c.232]

Из экспериментальных данных были найдены коэффициенты увеличения аналитических сигналов К, т. е. отношение поглощательной способности для системы металл — органический растворитель к поглощательной способности для соответствующего водного раствора (табл. 3.25). Из данных этой таблицы видно, что наибольшее увеличение аналитического сигнала при введении органических растворителей наблюдается для эфира, несколько меньшее увеличение сигнала — для кетонов. Причем для определения 2п и Мд лучшим оказался метилэтилкетон, а при определении Си — метилизобутилкетон. Ацетилацетон (ди кетон) повышает атомное поглощение меньше, чем одноатом ные кетоны и приближается по своему действию к спиртам. Эти ловый спирт наименее эффективен из всех изученных одноатом ных спиртов. Остальные одноатомные спирты дают при опреде яении Хп и Си практически одинаковый аналитический сигнал При определении Мд наилучшим оказался изобутиловый спирт Многоатомные спирты (этиленгликоль и глицерин, разбавлен ные в 3 раза водой для уменьшения вязкости) не оказывают никакого влияния на атомную абсорбцию 2п, Мд и Си. Близкий к этиловому спирту аналитический сигнал получен при введении в пламя пропионовой или уксусной кислоты. Муравьиная кислота почти не увеличивает атомную абсорбцию 2п, Мд и Си. Максимальной эффективностью обладает смесь (8 2) диэтилового эфира и метилового спирта, способствующая увеличению аналитического сигнала в 10—12 раз. [c.196]

Наименьшая поглощательная способность поверхности металла обеспечивается при отсутствии нарушений упорядоченной кристаллической структуры поверхности. Для получения минимальной поглощательной способности следует снять напряжение в поверхностном слое и очистить поверхность без создания остаточных напряжений (например, путем отжига и травления или восстановлением в среде водорода). Хорошие результаты дает электрополировка. Наименьшую поглощательную способность имеют поверхности (при достаточной толщине пленки) металлов, нанесенных испарением в вакууме, электролитическим или химическим способами. При механическом полироваиии поглощательная способность возрастает вследствие нагартовки поверхностного слоя металла. [c.41]

Телами с селективным (или избирательным) излучением называются такие, которые излучают неравномерно в различных участках спектра и поглощательная способность которых зависит от длины волны падающего излучения. Спектральное распределение излучения таких тел (к ним относится болылинство металлов и окислов металлов) отличается по характеру от излучения абсолютно черного тела и может иметь кривую =/(л) с рядом явно выраженных максимумов и минимумов (рис. 1.13). [c.26]

Получение углекислого газа. На рис. 181 приведена схема получения углекислого газа из дымовых газов. Абсорбентом, поглощающим углекислоту из дымовых газов, служит моноэтаноламин. По сравнению с применяемыми ранее абсорбентами (кальцинированной содой или водным раствором поташа), он обладает большей поглощательной способностью и не требует громоздкой химической аппаратуры. Моноэтаноламин представляет собой прозрачную, летучую, вязкую, маслянистую желтоватую жидкость, имеющую при р=0,1 Л1н/ж2=760 мм рт. ст., 0 = 170° С. Плотность его при 20° С составляет 1,019 кг л. Моноэтаноламин хсфошо горит, является сильной щелочью в присутствии сернистого ангидрида дымит, сильно действует на цветные металлы и не должен применяться для аппаратуры. Моноэтаноламин обладает высокой поглотительной способностью по отношению к углекислому газу. Процесс поглощения углекислого газа моноэтаноламином происходит при =35-М5°С, выделения углекислого газа из моноэтаноламина — при 105°С. [c.334]

Связь между излучательной и поглощательной способностями тела устанавливается законом Кирхгофа Она вытекает из рассмотрения лучистого теплообмена между двумя поверхностями. Если количество энергии, излучаемой единицей поверхности тела, равно Е, или, иначе, лучистый поток Q равен Q = ES (S — излучающая поверхность тела), то, по закону Кирхгофа, E A = Eq (Ео — лучеиспускательная способность абсолютно черного тела). Как установлено и теоретически обосновано (закон Стефана — Больцмана), о = Со(7 /100) , или излучаемая энергия пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры Т. Для абсолютно черного тела коэффициент лучеиспускания Со = 4,9 ккалЦм Х Хч-град). Для других тел E = T/ OO) ( = е о е — относительная излучательная способность, или степень черноты тела). Для резин е 0,93—0,945 при комнатной температуре, для металлов е г 0,1—0,3. [c.145]

Поглощательная способность хорошо отполированных металлов оказывается очень низкой и является функцией произведения рТ, где р — удельное электрическое сопротивление, а Г—абсолютная температура [Н. S hmidt и Е. F и г t h m а п п, см. примечание SF к табл. 26). Однако сравнение разных металлов по этому признаку возможно лишь при условии полной гарантии от малейшего окисления или повреждения полированной поверхности. Поглощательная способность плохо отполированной металлической поверхности может бьигь в несколько раз больше этой теоретической величины. [c.242]

Для черных тел / ( =/ ) не зависит от yrjja излучения-, т. е. приемник излучения,, видя излучающее черное тело через отверстие, не может заметить, когда оно поворачивается, если это тело достаточно велико и заполняет все отверстие. Для нечерных тел интенсивность i (равное i p) меняется в зависимости от изменения угла излучения, причем эти изменения для металлов и неметаллов подчиняются разным законам. Поглощательная способность/7 для излучения под прямым углом к поверхности назырается нормальной поглощательной способностью среднее значение р во всех направлениях называется полусферической поглощательной способностью . Значение последней для хорошо отполированных металлических поверхностей на 15—20% больше значения нормальной. Для неметаллов полусферическая поглощательная способность равна нормальной или очень немного меньше ее. Значения нормальной поглощательной способности, данные в табл. 26, можно без особой ошибки употреблять при расчетах теплопередачи вместо полусферической поглощательной способности. Иными словами, можно считать, что поглощательная способность р, а следовательно и г, не зависит от угла f. Положение, [c.242]

В предыдущем обсуждении рассматривалась полная степень черноты, хотя прилагательное в определении опускалось. Для некоторых материалов полная степень черноты неизвестна, и вместо нее приводятся значения спектральной степени черноты, которая определяется по монохроматическому излучению. Полная степень черноты представляет собой интеграл от спектральной степени черноты по всем длинам волн с учетом распределения интенсивности излучения черного тела по длинам волн. Для серого тела полная и спектральная степени черноты равны между собой. Металлы достаточно близки по свойствам к серым телам при длинах волн, соответствующих температуре излучающей поверхности в 300° К и ниже, т. е. при длинах волн в несколько микрон и больше. Это означает, что спектральная степень черноты в инфракрасной области равна с разумной точностью полной степени черноты, особенно если значения спектральной степени черноты получены при длинах ВОЛН, рЗВНЫХ макс. или больших. Желательно, чтобы длины волн были больше Хцакс., поскольку при X >>-макс. излучается большее количество энергии, чем при К < > макс..Именно благодаря тому, что металлы в инфракрасной области приближаются по свойствам к серым телам, выражения степень черноты холодной поверхности и поглощательная способность холодной поверхности могут употреблять как эквивалентные для характеристики лучистого теплообмена с теплой поверхностью. [c.176]

Большинство твердых и жидких тел имеет сплошной (непрерывный) спектр излучения, т. е. излучают энергию всех длин волн от О до оо. К твердым телам, имеющим непрерывный спектр излучения, относятся непроводники и полупроводники электричества, металлы с окисленной шеро.коватой поверхностью. Металлы с полированной поверхностью, газы и пары характеризуются селективным (прерывистым) спектром излучения. Интенсивность излучения зависит от природы тела, его температуры, длины волны, состояния поверхности, а для газов — еще от толщины слоя и давления. Твердые и жидкие тела имеют значительные поглощательную и излучательную способности. Вследствие этого в процессах лучистого теплообмена участвуют лишь тонкие поверхностные слои для непроводников тепла они составляют около 1 мм для проводников тепла — 1 мкм. Поэтому в этих случаях тепловое излучение приближенно можно рассматривать как поверхностное явление. Полупрозрачные тела (плавленый кварц, стекло, оптическая керамика и др., газы и пары) характеризуются объемным характером излучения, в котором участвуют все частицы объема вещества. Излучение всех тел зависит от температуры. С увеличением температуры тела его энергия излучения увеличивается, так как увеличивается внутренняя энергия тела. При этом изменяется не только абсолютная величина этой энергии, но и спектральный состав. При увеличении температуры повышается интенсивность коротковолнового излучения и уменьшается интенсивность длинноволнового излучения. В процессах излучения зависимость от температуры значительно большая, чем в процессах теплопроводности и коивекции. Вследствие этого при высоких температурах основным видом переноса может быть тепловое излучение. [c.362]