Уравнения излучения для поглощающей среды

Когда поток излучения из окружающей среды попадает на какое-либо тело (рис. 11-3), то в общем случае часть этого потока Qn отражается от тела, часть поглощается телом и часть проходит через тело. Тогда уравнение баланса энергии в общем виде запишется как [c.271]

По закону Бугера —Ламберта каждый бесконечно тонкий слой внутри однородной среды поглощает определенную долю входящего в него потока излучения, пропорциональную его толщине. По закону Бэра поглощение излучения данным тонким слоем однородной среды пропорционально числу содержащихся в нем поглощающих частиц, т. е. числу их (концентрации) в единице объема среды. Для монохроматического света оба закона можно выразить уравнением [c.50]

Линейной потерей энергии (ЛПЭ) называют линейную скорость потери энергии частицей или излучением, проходящим через материал. В первом приближении ЛПЭ может быть вычислена простым делением общей потери энергии частицы на длину ее пути. Такое вычисление, однако, весьма неточно, так как потеря энергии меняется при уменьшении скорости частицы, а энергия ионизирующей частицы не поглощается локально, а передается среде с помощью вторичного излучения. Например, энергия 7-излучения и рентгеновского излучения передается в итоге посредством вторичных электронов, которые имеют широкий спектр энергий с разной ЛПЭ. В тех случаях, когда средний потенциал возбуждения известен, можно ЛПЭ вычислить, например, по уравнению (УП.1) или по другим уравнениям, описывающим иные механизмы потери энергии. Значени.ч ЛПЭ увеличиваются в ряду 7-кванты < электроны высоких энергий < рентгеновское излучение малых энергий < р-частицы < тяжелые частицы. Для электронов, проходящих через полиэтилен, ЛПЭ = (980/ )1 (0,2 ) 10- эВ/нм, при Е — 0,25 МэВ ЛПЭ ==2-10 эВ/нм и возрастает до 23-10- эВ/м при Е = 1 кэВ. [c.214]

Существенный недостаток количественных методов анализа тонкослойных хроматограмм, основанных на измерении пропускания света, был связан с нелинейной зависимостью сигнала оптического детектора от количества вещества в хроматографическом пятне. Эта нелинейность обусловлена специфическим законом прохождения света в рассеивающей среде, описываемым уравнением Кубелки — Мунка, и неоднородностью пластины по толщине слоя адсорбента. Последнюю можно учесть, измеряя оптические свойства подложки непосредственно в хроматографическом пятне. Использование двухволнового метода спектрофотометрического детектирования, когда излучение одной волны Л поглощается и веществом, и адсорбентом, а другой волны Лг — только адсорбентом, позволяет выделить сигнал, связанный с поглощением излучения только анализируемым веществом. Дальнейшая обработка сигнала детектора в соответствии с уравнением Кубелки — Мунка позволяет линеаризовать зависимость оптического сигнала от количества вещества в ТСХ. Поглощение света адсорбентом может быть учтено также при спектрофотометрическом сканировании пластины на просвет и отражение. Эти принципы реализованы в лучших современных зарубежных денситометрах — флуориметрах. Менее точным, но более простым решением является линеаризация зависимости сигнал — вещество с помощью двойного логарифмирования (с использованием ЭВМ). В результате этих усовершенствований воспроизводимость результатов в современной количественной ВЭТСХ приближается к 1%. Использование двухкоординатного сканирования в случае эллипсовидных пятен (двумерное размывание зон в ТСХ) и многошагового сканирования пятен неправильной формы (дву- [c.370]

При двухфотонном поглощении два фотона поглощаются одновременно. Это явно нелинейный процесс, и его сечение во много раз меньше, чем при ступенчатом, однофотонном, поглощении. Вместо закона Бугера-Ламберта-Бера дифференциальные уравнения для поглощения двух излучений на частотах и //у с интенсивностями 7 и 1у соответственно (обозначения см. на рис. 8.2.23), распространяющихся вдоль оси в нелинейной поглощающей среде, имеют следующий вид [78] [c.408]

В общем случае, когда среда не только поглощает и излучает, но и рассеивает излучение, в уравнение переноса, записанное для некоторой точки М, входят коэффициенты ослабления и плотность объемного эффективного излучения (f i) [c.95]

Второй пример - перенос тепла излучением. В этом случае процесс теплообмена описывается сложными соотношениями, в которые входят интегралы по всему пространству от различных характеристик среды, т.е. учитывается, что энергия, излученная в одном месте, может рассеиваться и поглощаться в других местах. В приближении оптически тонкого слоя излучающий объем и стенка обмениваются теплом, как бы далеко друг от друга они ни находились, т.е. процесс сильно нелокален. С математической точки зрения аналогичный подход развивался и в теории турбулентности. Примером могут служить работы Крейкнана [1959, 1974], в которых спектраль ная плотность энергии турбулентности находится из решения систем1>1 нелинейных интегро-дифференциальных уравнений. Представляется, что и это математическое оформление непригодно для описания турбулентности, так как роль нелокальных процессов сильно преувеличивается. [c.262]

В основе спектрофотометрических методов анализа лежат два основных закона. Первый из них — закон Бугера-Ламберта гласит Относительное количество поглощенного пропускающей средой света не зависит от интенсивности первоначального излучения. Каждый слой равной толщины поглощает равную долю проходящего монохроматического, потока излучения . Математически эта зависимость выражается следующим уравнением [c.106]

Поскольку в состоянии термодинамического равновесия N2 < то из уравнения (9) следует, что любая среда в этих условиях поглощает излучение. Однако если удастся создать такие неравновесные условия, при которых N2 > Л ь то среда будет действовать как усилитель излучения с частотой V. При этом происходит так называемая инверсия населенности, поскольку распределение по уровням имеет обратный характер по сравнению с равновесными условиями. Среда в этом случае называется активной средой . Если значение частоты V попадает в оптический диапазон (практически от инфракрасной до ультрафиолетовой области), то усилитель называется лазером [c.12]

Аналогичные рассуждения справедливы и для батарей, покрашенных блестящей краской-из-за меньшего теплового излучения они будут хуже обогревать помещение. Насколько хуже, точный расчет провести очень сложно, так как тепло от батарей передается в помещение тремя способами одновременно излучением, теплопроводностью и конвекцией. Кое-какие прикидочные расчеты сделать можно. Для этого надо знать, как зависит излучение тел от температуры. В 1879 г. Ж. Стефан установил, что излучение абсолютно черного тела пропорционально его абсолютной температуре в четвертой степени. Это положение теоретически обосновал Л. Больцман, и с тех пор закон, связывающей мощность излучения Р с температурой тела Т и площадью его поверхности X, называют законом Стефана-Больцмана, а коэффициент пропорциональности а в уравнении Р = = (у8Т называется постоянной Стефана-Больцмана, эта постоянная равна 5,7 10 ВтДм К ). Для реального серого тела необходимо учесть также его излучательную способность е кроме того, излучающее тело с Т1 само поглощает тепло, испускаемое окружающей средой, находящейся при температуре Т2, поэтому для реальных тел формула имеет вид [c.158]

Наряду с такими веществами существуют полупрозрачные среды, обладающие конечным пропусканием лучистой энергии (полупроводники, керамика, стекло, газы, пары и др.). При прохождении лучистой энергии через такую среду энергия в обшем случае поглощается и рассеивается. Кроме того, среда может иметь собственное излечение. Вследствие этого интенсивность излучения вдоль какого-либо направления (/) будет изменяться. Уравнение, определяющее изменение интенсивности "луча за счет поглощения, излучения и рассеивания среды, называется уравнением переноса лучистой энергии. [c.420]

Исследовался процесс диссоциации известняка (СаСОз) под влиянием излучения СВЧ-диапазона от источника Электроника КИЭ-51 с частотой 2450 МГц, мощностью до 5 кВт на лабораторной установке. Как известно, энергия, передаваемая от СВЧ-генератора, поглощается одновременно по всему объему материала, отсутствует поверхность контакта между теплоносителем и обрабатываемым материалом, а скорость передаваемой энергии определяется скоростью распространения электромагнитной волны в среде. Система уравнений, описывающая физико-химические процессы, протекающие в электродинамическом СВЧ-реакторе (рисунок 1), может быть записана в виде [c.9]

Температура детектора зависит не только от излучателя, температура которого измеряется, но также от теплового равновесия, установивщегося между детектором и окружающей его средой. Таким образом, поглощая энергию горячего объекта, детектор одновременно теряет тепловую энергию за счет излучения, теплопроводности и конвекции, нагревая кожух, окружающую атмосферу и опоры прибора. Равновесие зависит также от температуры кожуха и, следовательно, от окружающей температуры. Значит, необходимо, чтобы температура кожуха была стабилизирована илн чтобы имелось устройство, компенсирующее изменения его температуры. Как следствие всех этих факторов, в промышленных радиационных пирометрах закон Стефана — Больцмана обычно не соблюдается, и их градуировочные уравнения являются эмпирическими. [c.382]

При прохождении тепловых лучей в поглощающей среде поглощенная энергия переходит в теплоту и снова излучается средой. Выше принималось, что среда, поглощая лучистую энергию, заметно ее не переизлучает. В более общем случае интенсивиость среды вдоль луча будет уменьшаться вследствие поглощения, но и увеличиваться за счет собственного излучения. Тогда вместо зависимости (18-1) уравнение переноса принимает вид [Л. 206] [c.422]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология