Излучение газов и паров

Газы (азот, водород, кислород, воздух), в молекулах которых содержатся один или два одинаковых атома, полностью прозрачны для электромагнитного излучения при температуре ниже 10000 К. Лишь многоатомные газы, имеющие несимметричные молекулы, обладают способностью к поглощению (а, следовательно, и к излучению) электромагнитной энергии. Это такие газы, как водяной пар, углекислота, окись углерода, двуокись серы, аммиак, хлористый водород, углеводороды.

Наиболее важное значение для техники имеет излучение водяного пара H₂O и углекислоты CO₂, которые всегда содержатся в продуктах сгорания. В отличие от твердых тел газы излучают и поглощают энергию не при любой длине волны, а лишь в пределах нескольких узких диапазонов волн, называемых полосами излучения (поглощения). Такое излучение называется избирательным, или селективным. Твёрдые тела излучают и поглощают энергию волн всех длин волн: от λ = 0 до λ = ∞.

Полосы излучения (и поглощения) для паров H₂O и CO₂ (табл. 11.2) лежат в невидимой (инфракрасной) части спектра.

Таблица 11.2

Полосы излучения (и поглощения) для паров H₂O и CO₂

Полоса	, мк	, мк
	2,36…3,02 4,01…4,80 12,50…16,50	2,24…3,27 4,80…8,50 12,0…25,0

Проходя через слой поглощающего газа, интенсивность лучистого потока падает постепенно, в зависимости от концентраций CO₂ и H₂O, которые учитывают парциальным давлением, и в зависимости от толщины слоя газа. Следовательно, второе отличие излучения газа от излучения твёрдого тела состоит в том, что твёрдое тело излучает (поглощает) энергию только поверхностью, газ – всем объёмом.