Спектр - излучение - солнце
Cтраница 2
Планка ( 4 136 - Ш 15 эВХ Хс); k - постоянная Больцмана ( S. Расчетный спектр излучения черного тела с температурой 6000 С на рис. 5.6 сравнивается со спектром излучения Солнца. Обе кривые довольно близко совпадают между собой везде, за исключением участка самых коротких волн в ультрафиолетовой области спектра. [16]
Убыль гелия и водорода с планеты постоянно восполняется. Гелий образуется в земной коре при распаде тяжелых радиоактивных элементов, а водород - в верхних слоях атмосферы ( на высотах 30 - 50 км) из воды под действием ультрафиолетовой части спектра излучения Солнца. [17]
 |
Распределение энергии в спектре черного тела при различных температурах. [18] |
На рис. 169 приведены расчетные кривые распределения энергии по спектру абсолютно черного тела при различных температурах. Из расчета следует, что даже при температуре 3655 К, которую удается получить в лабораторных условиях, максимум спектра испускания лежит еще в красной области спектра. Только максимум спектра излучения солнца, распределение энергии для которого очень близко к распределению в спектре абсолютно черного тела при 5400 К, лежит в желто-зеленой области. Коротковолновые ветви кривых распределения энергии имеют крутой характер так, что они резко обрываются уже в ближнем ультрафиолете. [19]
На практике пламя обнаруживается на излучающем фоне, создаваемом естественным и искусственным освещением. Фоновое излучение имеет свой спектральный состав и интенсивность. Естественное освещение определяется спектром излучения солнца, прошедшего через атмосферу. Искусственное освещение, за исключением специальных ультрафиолетовых светильников, не имеет в спектральном составе ультрафиолетовой составляющей. Лампы накаливания имеют сплошной спектр, определяемый температурой нагревания нити накала. Обнаружение излучения очага пожара на излучающем фоне требует специальных мероприятий по защите от ложных срабатываний. Излучающий фон может ( при его достаточной интенсивности) насытить чувствительный элемент извещателя, и излучение помехи небольшой интенсивности вызывает срабатывание извещателя. Поэтому в пожарных извещателях используются чувствительные элементы, имеющие избирательную спектральную характеристику. В ультрафиолетовом диапазоне спектра применяются счетчики фотонов или газонаполненные индикаторы. Эти элементы обладают большой чувствительностью и работают по принципу внешнего фотоэффекта. Отличаются они размерами фотокатода и соответственно чувствительностью. Элементы работают в импульсном режиме, и электронные схемы построены по принципу обработки информации о количестве поступающих импульсов от очага пожара. При незначительном излучающем фоне фотоэлементы генерируют небольшое число импульсов в единицу времени, но при возникновении пожара резко возрастает поток фотонов, и фотоэлементы генерируют достаточное количество импульсов для срабатывания извещателя. [20]
В качестве эффективных преобразователей солнечной энергии в электрическую - фотоисточников электрической энергии - применяются кремниевые элементы, изготавливаемые на основе монокристалла кремния, а также пленочные элементы на основе сульфида кадмия. Основные требования к солнечным элементам заключаются в следующем. Прежде всего их спектральная характеристика должна наиболее полно соответствовать спектру излучения солнца. [21]
С целью повышения качества преобразователя полупроводниковые материалы выбирают с высоким коэффициентом поглощения и большим квантовым выходом в области максимальной интенсивности спектра солнечного излучения, с минимальным коэффициентом отражения и пропускания, определенными шириной запрещенной зоны, степенью легирования, коэффициентом преломления и другими параметрами. В полупроводниках с малой шириной запрещенной зоны полнее используется большая часть спектра излучения Солнца. КПД при этом слишком мал. [22]
В УФ-области исследуются как спектры испускания, так и спектры поглощения веществ. Наиболее мощным источником УФ-излучения является Солнце, спектр к-рого в области К3000 А не изучался до развития ракетной техники из-за сильного поглощения УФ-излучения слоем кислорода и озона атмосферы. В настоящее время с помощью спектрометров, установленных на ракетах и спутниках, получены спектры излучения Солнца, чрезвычайно богатые линиями, для всей УФ-области вплоть до области рентгеновского излучения. При исследовании УФ-спектров испускания веществ в лабораторных условиях применяют в качестве источников: угольные и металлич. [23]
До сих пор мы изучали глобальный цикл углерода, не обращая внимания на ту роль, которую СО2 играет в климате Земли. Хотя СО2 содержится в небольшом количестве в атмосфере ( см. разд. Это проиллюстрировано на рис. 5.12, а, где в зависимости от длин волн показаны спектры излучения Солнца и Земли при эффективных температурах излучения около 5700 С и - 23 С соответственно. На рис. 5.12, б показано, как это испускаемое излучение поглощается различными атмосферными газами. [24]
На рис. 12.4 схематично изображен спектр Солнца от 0 1 нм до 10 м при различных условиях на Солнце. В видимом и инфракрасном диапазонах спектр излучения близок к спектру равновесного излучения абсолютно черного тела с температурой Т 5780 К. В годы высокой солнечной активности наблюдается увеличение спектральной мощности излучения в области ультрафиолета, рентгена и радиоволн. По энергетике солнечные вспышки по отношению к полной энергии, излучаемой Солнцем, представляют собой сравнительно малые вариации ( 10 - 4 - 10 - 5), тем не менее, они существенно влияют на многие процессы на Земле, в том числе на состояние биосферы, погоду и климат. Спектральная плотность солнечного излучения на поверхности Земли отличается от спектра излучения Солнца. После прохождения через атмосферу спектр солнечного излучения существенно изменяется из-за поглощения различными атмосферными газами, до Земли доходит спектр, изрезанный линиями поглощения. Солнечные спектры во внешней атмосфере и на уровне моря приведены на рис. 12.5. Рядом с полосами поглощения отмечены поглощающие газы. [25]
Страницы: 1 2