Излучения существенно

излучения. Спектральная интенсивность излучения J\ находится в результате решения интегродифференциального уравнения переноса излучения в поглощающей, рассеивающей и излучающей среде, которое для плоско-параллельного слоя при осевой симметрии падающего излучения имеет вид [ 20]

— эффективное 366 Изотермические поверхности 9 Изотермическое течение в трубах 200 Интенсивность (яркость) излучения спектральная 363

Высокая спектральная плотность лазерного излучения характеризуется не только большим количеством энергии, передаваемой посредством пространственно узкого луча, но также очень узкой полосой частот, в пределах которой концентрируется излучение. В спектроскопии, основанной на анализе спектров флуоресценции, интенсивность последней зависит от спектральной плотности поглощенного излучения. В табл. 30 приведены характеристики излучения некоторых типов лазеров и обычных источников света. Маломощный Не—Ne-лазер имеет спектральную плотность излучения почти на четыре порядка выше, чем наиболее интенсивные некогерентные источники света.

Источник Длина волны излучения, мкм Размер пятна в фокусе, мм2 Ширина полосы излучения Спектральная плотность излучения, эрг Фотонный поток , фотон

Исходной (первичной) величиной, характеризующей поле излучения, является спектральная интенсивность излучения /v(s), физический смысл 'и определение которой приведены выше. Эта величина является функцией координат рассматриваемой точки М, времени т, направления s и частоты v:

Спектральная объемная плотность энергии излучения Uv в данном месте определяется путем интегрирования (1-77) по всем направлениям в пределах сферического телесного угла:

Спектральная сферическая поверхностная плотность излучения ?* представляет собой количество электромагнитной энергии, падающей на поверхность бесконечно малой сферы, отнесенное к единице частотного интервала и единице поверхности рассматриваемой сферы. Эта величина выражается через спектральную интенсивность излучения следующим образом:

Энергия, излучаемая самой поверхностью, оценивается поверхностной плотностью собственного излучения, спектральная величина которой в соответствии с (1-28) равна:

где JV(N, t, s, v)—спектральная удельная сила излучения 'поверхности в направлении s; п — нормаль к поверхности, направленная внутрь тела (рис. 1-7).

Энергия излучения, падающая на поверхность, оценивается поверхностной плотностью падающего излучения, спектральная и полная величины которой находятся из выражений:

где /v (s) — спектральная интенсивность излучения, падающего на поверхность в направлении s.

мами, проходит через максимум. 'При А,—Я) и А,—мх> она стремится к нулю. Свойствами теплового излучения лучистая энергия обладает при А,=0,4^-800 мкм (видимое и инфракрасное излучение). С повышением температуры энергия излучения существенно повышается.

Температуры плоских торцовых экранов будут ниже, чем цилиндрических, так как на торцовые экраны попадает лишь незначительная часть лучистого потока, испускаемого нагревателем, что обусловлено их взаимным расположением: при этом коэффициент облученности и взаимная поверхность излучения существенно меньше, чем в случае цилиндрических экранов.

Более простым способом успешной радиографии в условиях радиационного фона является выбор источника с МЭД излучения, существенно превышающей МЭД фона: Кф Рф Я [1 + Гф.п Р/й/п (Рмакс - D)]

Кроме того, модовый состав лазерного излучения существенно влияет на диаметр сфокусированного пятна. Это видно из рис. 54 и формулы

увеличения объема вычислительных работ она позволяет получить результат с большой степенью точности. Принимая те или иные допущения, данную систему уравнений можно привести к известным модификациям диффузионного приближения. Как и для спектрального излучения, точность диффузионного приближения для полного излучения существенно возрастает при увеличении оптической толщины среды, поскольку в этом случае изменение всех величин на длине свободного пробега

Приведенные системы интегральных уравнений полного излучения 'существенно упрощаются три выполнении ряда условий. К этим условиям относится допущение того, что среда и граничная поверхность являются серыми, рассеяние в объеме среды, а также излучение и отражение граничной поверхности — идеально диффузными. При выполнении этих условий ядра, интегральных уравнений полного излучения, определяемые по (7-20)— (7-23), становятся достаточно простыми и симметричными функциями. Одновременно с этим отношения я'п/а' и е/а обращаются в единицу.

Как было показано выше, процессы радиационного теплообмена описываются системами интегральных уравнений, составленными относительно объемных и поверхностных плотностей различных видов излучения. При этом искомые величины плотностей излучения в объеме и на граничной поверхности имеют различные единицы измерения и различный физический смысл, а сами уравнения содержат два интеграла (по граничной поверхности и по объему среды). Отмеченные особенности рассмотренных интегральных уравнений, а также тот факт, что приходится иметь дело не с одним, а с системой двух уравнений, существенно осложняют проведение анализа и выполнение теоретических решений на базе интегральных уравнений.

Как видно из представленных графиков, относящихся к различным фракционным составам пыли, ослабляющая способность частиц при одинаковой температуре источника излучения существенно зависит от средней удельной поверхности пыли F и изменяется при переходе от одного топлива к другому.

В длинноволновом диапазоне классической электроники длина волны излучения существенно больше размеров контура и его спектральные характеристики определяются сосредоточенными параметрами электрической цепи. Длинные радиоволны при этом излучаются в пространство практически изотропно. При сокращении длины волны и переход к СВЧ-диапазону для формирования электромагнитной волны используются пустотелые объемные резонаторы с размерами, сравнимыми с длиной волны. При этом появляется возможность формирования направленных (анизотропных) распределений излучения в пространстве с помощью внешних антен. В ИК- и видимом диапазоне длина волны излучения много мень-

Способность тел воспринимать эти виды излучения существенно зависит от величины и состояния их поверхности. По закону Стефана — Больцмана удельный радиационный тепловой поток твердого тела, нагретого до температуры Т, через его поверхность qT=C(Tf /100)4, т. е. пропорционален четвертой степени абсолютной температуры поверхности твердого тела и зависит от ее состояния. Коэффициент лучеиспускания серого тела С=еС0, где е=0-Ы,0(е — степень черноты серого тела). Абсолютно черное тело поглощает любое световое излучение [С0=5,76 Дж/(м2-с-К4)].

Сравнивая между собой распределения плотностей спектральных потоков падающего и отраженного излучения, можно заметить, что в потоке отраженного излучения существенно возрастают пики в коротковолновой части спектра и сглаживаются в длинноволновой. При этом резкий пик в отраженном излучении при X = = 1,75 мкм можно объяснить наличием в этой области спектра одной из полос поглощения Н2О и высокой спектральной отражательной способностью золовых отложений.

Спектральная структура потоков отраженного дотр (Я) и поглощенного