![]() ![]() ![]() |
|||
---|---|---|---|
Главная
Инфракрасные сауны
Лже-ИК сауны
Мифы и шарлатаны
Строим ик сауну сами Продукция Юборг Цены Заказ, доставка, оплата Контакты |
|||
|
Что такое инфракрасное излучение
Открытие инфракрасного излучения произошло в 1800 г. Английский учёный В. Гершель обнаружил, что в полученном спектре Солнца за границей красного света (т.е. в невидимой части спектра) температура термометра повышается. Термометр, помещённый за красной частью солнечного спектра, показал повышенную температуру по сравнению с контрольными термометрами, расположенными сбоку. Инфракрасную область спектра согласно международной классификации [18] разделяют: на ближнюю А (от 0.7 до 1.4 мкм), среднюю В (1.4 - 3 мкм) и далёкую С (свыше 3 мкм). Деление на области является условным и используется только учеными и конструкторами. Для нагрева человека деление на области не имеет ни какого значения, потому что в процессе нагрева используется излучение всего спектра. Правда в разной степени эффективности, но об этом будет рассказано далее. Все нагретые твёрдые тела испускают непрерывный инфракрасный спектр. Это означает, что в излучении присутствуют волны со всеми без исключения частотами, и говорить об излучении на какой-то определенной волны, бессмысленное занятие. Нагретое твёрдое тело излучает в очень широком интервале длин волн. При температурах ниже 400°С излучение нагретого твёрдого тела почти целиком расположено в инфракрасной области, и такое тело кажется тёмным. При повышении температуры доля излучения в видимой области увеличивается, и тело вначале кажется:
При увеличении температуры возрастает как полная энергия излучения, так и энергия инфракрасного излучения. При температурах свыше 1000°С нагретое тело начинает испускать ультрафиолетовое излучение. Законы теплового излучения
Основной закон теплового излучения Планка устанавливает зависимость испускательной способности тела R от длины волны λ и температуры тела T.
Зависимость R от длины волны при постоянной температуре показана на рисунке. Мощность излучения имеет максимум при некотором значении λ max. Хотя спектр изменяется с изменением температуры, он имеет общие закономерности, не зависящие от темпратуры, если выразить волны в безразмерной единице λ/λmax . Тогда доля излучаемой энергии в различных участках не зависит от температуры (доля в % от полной энергии приведена на рисунке). Полезно запомнить, что примерно 90% энергии приходится на спектральный интервал λ/λmax = 0,5 … 3,0, т.е. от lmax/2 до 3lmax . Закон смещения Вина. Длина волны lmax, соответствующая максимальной спектральной плотности излучательности АЧТ, обратно пропорциональная температуре: lmax = 2.9/T, где C - постоянная. Закон Стефана-Больцмана. Излучательность АЧТ, т.е. полная мощность излучения с единичной площади, пропорциональна четвертой степени температуры: R=σT4, где σ - постоянная Стефана-Больцмана. В теории теплового излучения часто пользуются идеализированной моделью реальных тел – понятием "серое тело". Тело называется "серым", если его коэффициент поглощения одинаков для всех частот и зависит только от температуры материала и состояния его поверхности. В действительности реальное физическое тело по своим характеристикам приближается к серому телу только в узком диапазоне частот излучения. Закон теплового излучения Кирхгофа. Отношение спектральной плотности энергетической светимости тела к его монохроматическому коэффициенту поглощения не зависит от материала тела (т. е одинаково для всех тел) и равно спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела. Данная величина является функцией только температуры и частоты излучения. Следствия закона Кирхгофа.
Интенсивность облучения от нагретой поверхности или через отверстие в печи можно определить по формуле (при L≥F0.5) E=0,91F((T/1000)4-A)/L2 где Е - интенсивность облучения, Вт/м2; F - площадь излучающей поверхности, м2; l - расстояние от центра излучающей поверхности до облучаемого объекта, м; A = 85 - для кожи человека и хлопчатобумажной ткани; А = 100- постоянный коэффициент для сукна.
|
||