Koja je uloga crnog tijela u termometru

Jul 30, 2023

Ostavite poruku

Koja je uloga crnog tijela u termometru

 

(1) U svim uvjetima, objekt koji potpuno apsorbira vanjsko zračenje bilo koje valne duljine bez refleksije.


(2) Objekti s omjerom apsorpcije 1.


(3) Objekt koji apsorbira svo upadno zračenje bilo koje valne duljine na bilo kojoj temperaturi. Svaki predmet ima sposobnost neprekidnog zračenja, upijanja i emitiranja elektromagnetskih valova. Zračeni elektromagnetski valovi različiti su u svakom pojasu, odnosno imaju određenu spektralnu raspodjelu. Ova spektralna raspodjela povezana je s karakteristikama samog objekta i njegovom temperaturom, pa se naziva toplinsko zračenje. Kako bi proučavali zakonitost toplinskog zračenja koja ne ovisi o specifičnim fizikalnim svojstvima materije, fizičari su definirali idealan objekt—crno tijelo (crno tijelo), koje se koristi kao standardni objekt za istraživanje toplinskog zračenja. Takozvano crno tijelo znači da se svi upadni elektromagnetski valovi apsorbiraju, niti se reflektiraju niti odašilju (naravno, crno tijelo i dalje zrači prema van).


Kirchhoffov zakon zračenja (Kirchhoff), omjer energije koju zrači objekt u toplinskoj ravnoteži i stope apsorpcije nema nikakve veze s fizičkim svojstvima samog objekta, već samo s valnom duljinom i temperaturom. Prema Kirchhoffovom zakonu zračenja, na određenoj temperaturi crno tijelo mora biti objekt s najvećom sposobnošću zračenja, što se može nazvati potpunim radijatorom. Kod infracrvenog toplinskog snimanja, elektromagnetski valovi koje zrače različite tvari nikada se ne križaju. Ovo crno tijelo samo je referentni objekt, što je ekvivalentno nultočki. Ali takvo idealno crno tijelo ne postoji u stvarnom svijetu, pa što se koristi za opisivanje ove razlike? Za bilo koju valnu duljinu, unutar malog intervala valne duljine definirane emisivnosti, energija zračenja stvarnog objekta jednaka je onoj crnog tijela na istoj temperaturi Omjer energije zračenja. Očito, emisivnost je pozitivan broj između 0 i 1, a općenito emisivnost ovisi o svojstvima materijala, čimbenicima okoline i uvjetima promatranja. Ako je emisivnost neovisna o valnoj duljini, tada se objekt može nazvati sivim tijelom (grey body), u protivnom se zove selektivni radijator.


Infracrvene termovizijske kamere bit će pod utjecajem vanjskih čimbenika tijekom dugotrajne uporabe, što će rezultirati pogreškama, pa ih je potrebno kalibrirati crnim tijelom

 

2 infrared thermometer

Pošaljite upit