Тепловое излучение

Общие сведения о тепловом излучении

Лучистая энергия возникает за счет энергии других видов в результате сложных молекулярных и внутриатомных процессов. Природа всех лучей одинакова. Они представляют собой распространяющиеся в пространстве электромагнитные волны. Источником теплового излучения является внуренняяэнерпгия нагретого тела. Количество лучистой энергии в основном зависит от физических свойств и температуры излучающего тела. Электромагнитные волны различаются между собой длиной волны
В зависимости от длины волны λ лучи обладают различными свойствами. Наименьшей длиной волны обладают космические лучи λ = (0,1 – 10)°А (где °А — ангстрем, единица длины, 1°А = 10^-10м). Гамма-лучи, испускаемые радиоактивными веществами, имеют длину волны до 10°А; лучи Рентгена – λ = (10-200) °А; ультрафиолетовые лучи – λ = (200°А - 0,4 мк (мк — микрон, 1 мк — 0,001 мм), световые лучи – λ = (0,4-0,8)мк, инфракрасные или тепловые лучи – λ = (0,8 – 400) мк, радио или электромагнитные лучи - λ = 400 мк. Из всех лучей наибольший интерес для теплопередачи представляют тепловые лучи с λ = (0,8 – 40) мк.
Лучеиспускание свойственно всем телам, и каждое из них излучает и поглощает энергию непрерывно, если температура его не равна 0°К. При одинаковых или различных температурах между телами, расположенными как угодно в пространстве, существует непрерывный лучистый теплообмен.
При температурном равновесии тел количество отдаваемой лучистой энергии будет равно количеству поглощаемой лучистой энергии.

Спектр излучения большинства твердых и жидких тел непрерывен. Эти тела испускают лучи всех длин волн от малых до больших.
Спектр излучения газов имеет линейчатый характер. Газы испускают лучи не всех длин волн. Такое излучение называется селективным (избирательным). Излучение газов носит объемный характер.
Суммарное излучение с поверхности тела по всем направлениям полусферического пространства и по всем длинам волн спектра называется интегральным или полным лучистым потоком (Q).
Интегральный лучистый поток, излучаемый единицей поверхности по всем направлениям, называется излучательной способностью тела и обозначается

Е = dQ / dF, [вт/м2] (11.1)

где dQ - элементарный лучистый поток, испускаемый элементом поверхности dF.
Каждое тело способно не только излучать, но и отражать, поглощать и пропускать через себя падающие лучи от другого тела.

Q = QA + QR + QD, (11.2)

или

A + R + D = 1. (11.3)