27-мавзу. Ёруғликни квант назарияси. Режа

§ 6. Оптикавий пирометрия.
Нурланаётган жисмнинг ҳароратини унинг нур сочиш характерига қараб юқорида кўриб ўтилган нурланиш қонунларининг (Планк, Релей-Жинс, Стефан-Болсман) бирига асосланиб аниқлаш усуллари оптик пирометрия усуллари деб аталган. Пирометрлар учта асосий группага бўлинади:
1.Радицион пирометрлар.
2.Равшанлик пирометрлари.
3.Рангли пирометрлар.
Қуёшнинг нурланиш спектрида (нурланишнинг Ер атмосферасидан ўтиш олдида) олинган максимуми _m=0,4 мкм тўлқин узунлигига тўғри келади. Буни тўлқин Т_m=b га қўйсак, қуёшнинг рангли температурасининг қиймати учун

Қуёшнинг радиацион температураси тахминан 5800 К атрофида бўлади. рангли ва радиацион температураларнинг ораларидаги фарқнинг камлиги қуёш сиртининг ўз хусусияти билан абсолют қора жисмга яқинлигидан далолат беради.
Қиздирилган жисмларнинг температурасини ўлчаш учун турли асбоблар ишлатилади. Масалан, кенгайиш термометрлар, қаршиликли электр термометрлари,термопаралар ва ҳоказо.
Аммо, қаттиқ қиздирилган жисмлар (2000⁰ С дан катта) учун бу усуллар яроқсиз, айниқса, кузатувчидан жуда узоқда жойлашган(масалан, Қуёш,юлдузлар) жсмларни температурасини аниқлаш керак бўлса.
Бундай ҳолатларда иссиқлик нурланишининш қонунларига асосланган усуллардан фойдаланиш керак бўлади.
Оптик пирометрия (грекча руr - олов ва metreo - ўлчайман) – бу, жисм температурасини унинг нурланиши орқали аниқланувчи усуллар мажмуасидан фойдаланилади.
Пирометрия усуллари асбобларни текширилаётган жисм билан туташувни талаб қилмайди ва узоқлашган объектларни температурасини ҳамда юқори температураларни ўлчашга имкон беради. Бунинг учун қўлланиладиган асбоб пирометрлар дейилади.
Оптик пирометрияда жисм температуралари қуйидагиларга ажратилади: радиацияли, рангли ва равшанли.
Радиацияли температура Т_р –шундай температураки, бунда унинг интеграл энергетик ёритилганлиги R текширилувчи жисм ёритилганлигига R_T тенг бўлади.

Бундай усул билан аниқланган температура T_p иккита шарт бажарилганда ҳаққоний температурага T етарлича аниқликда мос келади:
- оптик система ва нурланиш детектори жисм сиртини асосий нурланувчи қувватига мос келадиган катта диапазонда бир ҳил сезгирликка эга бўлиши керак.
- сирт юзасининг монохроматик ютилиш коэффициенти бирга яқин бўлиши керак.
Кул ранг жисм учун Стефана-Больцман қонуни қуйидаги кўринишда ёзилиши мумкин:
R_T(T) = α_T∙ σT⁴; бу ерда α_T < 1.
Ушбу ифодани (17) формулага қўйсак,

Бу ифодадан дан кўринадики, Стефана-Больцман қонунидан аниқланадиган кулранг жисм учун радиацияли температура ҳар доим ҳақиқийдан кичик бўлади(T_p < T).