Самостійна робота студентів.
5.1. Перелік основних термінів, параметрів, характеристик (по
темі), які повинен засвоїти студент при підготовці до заняття:
№ з/п
| Терміни, поняття, характеристики
| Визначення
| 1.
| Рівень енергії (енергетичний рівень)
| Можливе значення енергії квантової системи
| 2.
| Електронні енергетичні рівні (ЕЕР)
| Рівні енергій, якими володіють в атомах електрони
| 3.
| Атомні енергетичні рівні (АЕР)
| Рівні енергій, якими володіють атоми
| 4.
| Молекулярні енергетичні рівні (МЕР)
| Рівні енергій, якими володіють молекули
| 5.
|
Молекулярні енергетичні спектри речовини (МЕСР)
| Сукупність енергетичних рівнів речовини складається з ЕЕР, АЕР та МЕР– рівнів, що відповідають їх коли-вально-обертальному рухам. Ця сукупність і утворює МЕСР.
|
6.
|
Рівноважне випроміювання
| На рисунку:
Тіло А розміщено в по-рожнині В, яка обме-жена ідеально відбива-ючою (непроникною для ТВ) оболонкоюС.
Якщо розподіл енергії в системі “тіло А – випромі-нювання в порожнині В“ між тілом і випромінюван-ням залишається незмінним для кожної довжини хвилі ТВ, то таке випромінювання єрівноважним.
Примітка: Це означає, що випромінювання в межах порожнини залишається незмінним, але між тілом Аі випромінюванням, що заповнює порожнину В, буде відбуватися неперервний обмін тепловою енергією
W): W AB – від А до В і W BA – відВ до А
W AB = W AB
|
7.
|
Ізотропність випромінювання
| Ізотропне випромінювання характерне тим, що всі можливі напрямки його розпов-сюдження в прос-торі, який заповнений цим ТВ, - рівноможливі.
|
8.
|
Однорідність випроміювання
| ТВ однорідне тоді, коли воно має однако-ву густину потоку енергії (Ii– Const) у всіх i - точках простору, заповненому цим ТВ.
|
9.
|
Інтегральна енергетична світність
- Me
| Me - це фізична величина, яка дорівнює кількості енергії електромагнітного впромінювання W у всьому діапазоні хвиль теплового випромінювання (760 нм…1 мм), що випускається тілом з одиниці площі його поверхні за одиницю часу:
Ме = W / ( S . t )
|
10.
|
Спектральна густина енергетичної світності – М λ,Т
| Це – фізична величина, яка дорівнює кількості енергії теплового випромінювання тіла при певній температурі Т і на певній довжині хвилі λ(у вузькому діапазоні!), що випускається тілом з одиниці площі його поверхні за одиницю часу: М λ٫Т = W λ,Т / ( S . t )
|
11.
|
Спектр випромінювання тіла (СВТ)
| Функціональну залежність спектральної густини енергетичної світності : М λ,Т = f ( λ ), називають СВТ;
(Т– const , конкретна для даного стану тіла).
|
12.
|
Потік випроміювання (Ф)
| Середня потужність випроміювання за проміжок часу, який значно перевищує період (Т) електромагнітних коливань: Ф = W/t
|
13.
|
Коефіцієнт поглинання ТВ (К.п.ТВ) - α
|
К.п.ТВ – α -називають величину, яка ви-
значає долю падаючого на тіло теплового
випромінювання, що поглинається цим тілом: α = ∆Фпогл / ∆Фпад ;
|
14.
|
Монохроматичний коефіцієнт поглинання ТВ (Мхр.К.п.ТВ) – α λ,Т
| Мхр.К.п.ТВ - α λ,Т - називають величину, котра визначає яку долю від падаючого на тіло теплового випромінювання відповідної довжини хвилі λ поглинає це тіло, температура якого Т: α λ,Т = ( ΔФпогл)λ,Т / ( ΔФпад )λ,Т .
|
15.
| Абсолютно чорне тіло (ачт)
| Тіла, які ідеально поглинають, називають ачт.
( для них: α = 1 та α λ,T = 1 )
|
16.
| Сіре тіло
| Для ”сірих“ тіл α < 1, але є постійним для всіх довжин хвиль діапазону ТВ.
|
17.
|
Розподіл спектральної густини енергетичної світності – функція Мλ,Т = f (λтв)– для тіла, температура якого Т :
а) ачт,
б) ”сірого”,
в) реальноготіл.
| a) Мλ,Т = σ . T4 ;
б) Мλ,Т = δ . σ . T4
в) α λ,Т ≠ Const
|
18.
| “Ультрафіолетова катастрофа”
| Див. в [6.1., c.20-21]
|
19.
|
Закон зміщення ( З.зм. )
| З. зм. –це інша назва закону Віна( див.нижче на с. , в п.5.4. тест № 6, варіант відповіді - В.)
Закон Віна: Довжина хвилі λ max , на яку припадає максимум спектральної густини енергетичної світності ( u λ , T ) max ачт обернено пропорційна його абсолютній температурі Т:
λ max = b /T ( b = 2,8978 . 10 -3 м *K)
Т1 > Т 2 → λ 1 < λ 2
| 20.
| Закон Стефана –
Больцмана;
| Інтегральна ( сумарна, повна ) енерге-тична світність АЧТ Ме у всьому діапа-зоні довжин хвиль ТВ пропорційна четвер-тому степеню абсолютної температури Т тіла:
Ме = σТ4
| 21.
| Закон Кірхгофа;
| Відношення спектральної густини енергетичної світності тіла до його моно-хроматичного коефіцієнту поглинання, взя-тих при однакових температурі Т тіла і довжині хвилі λ , яку випромінює (поглинає) це тіло не залежить від природи тіла і є для всіх тіл однією й тією ж універсальною функцією – u ( λ , T ) , яка, в свою чергу, є спектральною густиною енергетичної світності АЧТ при тих самих λ і Т.
(Мλ‚Т / αλ‚Т)1 = (Mλ‚Τ / αλ‚Т)2 = … =
= (Мλ‚Т / αλ‚Т)ачт = (Мλ‚Т)ачт = u (λ‚Т)
| | 22.
| Закон ( формула) Планка
|
u λT = (2 π h c2 / λ5 ) . ( 1 / ( e hс / λkT – 1 ))
| Тіла випромінюють енергію не неперервно, як за класичною фізикою, а окремими порціями – квантами.
* Своєю формулою ( 1900 р.) М.Планк узгодив результати експериментів з ТВ з теорією
|
23.
|
Сонячна постійна
| Цекількість енергії W, яку приносять сонячні промені за t=1 с на площину S =1 м2 , постав-лену за межами земної атмосфери (на висоті
h = 82 км) перпендикулярно до сонячних про-менів: I = W / ( t . S ) ≈ 1.4 . 103 Вт/м2.
|
24.
|
Тепловізор (термограф)
| Термографія (від грец.“υερμη” – тепло , “γράφω” – пишу, зображую і ”…візор” від лат. ”visus” - зір). Також див. [6.1., c.41-43 –принцип будоби і роботи тепловізора].
|
25.
|
Термоіндикатор
| Від грец. ”υέρμη” – тепло… і лат. ”indicator” – прилад, який відображає хід певного процесу або стан об’єкта спостереження.
( В термографії – це холестерики, які відобра-жають, змінюючи свій колір під дією змінної температури дільниці тіла,на яку вони накла-дені, або (в термографах - фотоопори, тер-моелементи, 0фотохімічні індикатори і т.п.).
Див. [6.1., с.39-43]
|
26.
|
Контактна холестерична термографія (К.х.т.)
| К.х.т.– це метод термографії, в якому викори-стовуються властивості холестеричних рід-ких кристалів рідкокристалічних термоінди-каторів - багатокомпонентних сумішів склад-них ефірів і деяких інших похідних холесте-рина ) .
Одна з цих властивостей – в залежності від температури термоіндикатора вибірково відбивати різні довжини хвиль по різному - дає можливість в термографії одержувати на плівках, які контактують з поверхнею тіла людини, одержувати зображення теплового поля цієї поверхні.
|
27.
|
Зони Захар’їна-Геда
| Цедерматоми або дільниці шкіри, функціо-нально пов’язані через центральну нервову систему з внутріш-німи органами людини, тварини.
Проводячи термографію цих зон, можна одержати інформацію про появу патологічних процесів в організмі.
|
28.
|
Кріо-(терапія, хірургія, біологія…)
| Кріо- від грец. ”ǽρύοζ”)- холод ;
Терапія - від грец.”υεραπεία”- лікування;
Хірургія - від грец. ”χείρουργία” – рука та ”έργον”- дія;
Кріобіологія – розділ біології, в якому вивчають дію на живі організми низьких і наднизьких температур.
|
29.
|
Болометр
| Від грец.“βολή” – промені і “μετρέω” – вимі-рюю.
В термографії використовують для пере-творення теплової енергії в електричну (в електричні сигнали, які легко зафіксувати, виміряти).
| 5.2. Теоретичні питання до заняття.
Питання, з яких необхідно провести:
- самопідготовку до заняття з теми № 17.1;
- обговорення на занятті матеріалу з теми №17.1.
5.2.1.Поняття про ТВ (ТВ - теплове випромінювання): природа, діапазон довжин хвиль та його основні властивості - рівноважність, однорідність, ізотропність, неполяризованість*; [6.1], с.c.3-8.
* - це питання розглядається за допомогою викладача.
5.2.2.Кількісні характеристики ТВ:
- енергетична світність (Ме чи Rе);
- спектральна густина енергетичної світності (Мλ,Т чи Rλ,Т);
- коефіцієнт поглинання (А чи α);
- монохроматичний коефіцієнт поглинання (А λ,Т чи α λ,Т); [6.1], c.c. 8-12.
5.2.3. Поняття абсолютно чорного (ачт),”сірого”та реального (не ачт і
не“сіре”) тіл; [6.1],с.с.12-13.
5.2.4.Закони ТВ: Кірхгофа, Стефана-Больцмана, Віна; Планка.
[6.1], с.с. 14-21.
5.2.5. Випромінювання тепла організмом людини; [6.1], с.с. 28-30.
5.2.6. Біологічна і пов’язана з нею терапевтична дія ТВ на організм лю-
дини; [6.1], с.30.
5.2.7.Штучні джерела ТВ; [6.1], c.25.
5.2.8.Випромінювання Сонця: сонячна постійна ([6.1], c. 24); спектр;
[6.1], рис.10 ).
5.2.9.Поняття про термографію:
а) Контактна холестерична термографія і її використання в медицині;
[6.1], c.38-40, рис.15,16.
б) Телетермографія. Будова (блок-схема) і принцип дії термографа (тепло-
візора); [6.1], c. 41, рис.17.
5.3. Завдання з самопідготовки до заняття (домашнє завдання):
Вивчити і коротко законспектувати матеріал з теми заняття в
обсязі наведених вище питань (п.п. 3.1 – 3.9.2 ).
Вказівка:В конспекті розмістити необхідні рисунки:
([6.1], рис.1; 3; 4; 5; 9.1; 10; 15; 16; 17) з поясненнями до них в тексті
конспе кту.
5.4. Завдання для самоконтролю (Тести ).
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|