6-mavzu. Issiqlik uzatish. Issnklnk uzatish prinsiplari. Issiklik o’’tkazuvchanlik.

2-Rasm. Mutlaq qora jism nurlanish spektridagi energiyaning taqsimoti
(Plank egri chiziqlari).

Vinning ikkinchi qonuni.

Mutlaq qora jismning maksimal nurlanish qobiliyati jism mutlaq haroratining beshinchi darajasiga proporsional:


, (8)

bu yerda 1,30110^-5 Vt(m³K⁵) – doimiy.

Stefan-Bolsman qonuni.
Mutlaq qora jismning to’liq nurlanish qobiliyati jism mutlaq haroratining to’rtinchi darajasiga proporsional:


V=T⁴, (9)

bu yerda 5,6703210^-8Vt (m²K⁴) - Stefan-Bolsman doimiysi.

Mutlaq qora jism tushunchasi bilan bir vaqtda kul rang jism tushunchasi kiritiladi. Barcha to’lqin uzunliklari uchun yutish qobiliyati bir xil bo’lgan jism kul rang jism deb ataladi: a_=a=const. Kul rang jismning nurlanish qobiliyati mutlaq qora jism nurlanish qobiliyatining ma’lum bir qismini tashkil qiladi, ya’ni F=a.

3. Atmosferada quyosh radiatsiyasining yutilishi va sochilishi: Quyosh radiatsiyasi atmosferadan o’tib, yer sirtiga yetib kelguncha, o’zgaradi. Atmosferadagi havo molekulalarida hamda qattiq va suyuq aralashmalarda (aerozol) quyosh radiatsiyasi sochiladi. Quyosh radiatsiyasi havodagi gaz va aerozollarda qisman yutiladi. Sochilish va yutilish jarayonlari selektiv (tanlama) xarakterga ega bo’lganligi uchun, atmosferadan o’tayotgach quyosh radiatsiyasining spektral tarkibi ham o’zgaradi.

Atmosferada quyosh radiatsiyasining yutilishi katta bo’lmaydi va asosan infraqizil to’lqinlar diapazonida kuzatiladi.
Azot quyosh radiatsiyasini faqat ultrabinafsha to’lqinlar diapazonida yutadi. Spektrning bu qismida quyosh radiatsiyasining energiyasi nihoyatda kichik bo’lganligi uchun, azotda quyosh radiatsiyasining yutilishi radiatsiya intensivligiga deyarli ta’sir ko’rsatmaydi. Kislorod ham quyosh radiatsiyasini kam miqdorda yutadi. Yutilish ko’rinuvchan spektrning ikki ensiz qismida va ultrabinafsha qismda yuz beradi.
Ozon Quyosh radiatsiyasini kuchli yutadi. Havoda, hatto stratosferada ham, uning miqdori kam bo’lganiga qaramay, u ultrabinafsha radiatsiyani deyarli butunlay yutadi va natijada yer sirti yaqinida quyosh spektrida 0,29 mkm dan qisqa to’lqinlar kuzatilmaydi.
Karbonat angidrid gazi Quyosh radiatsiyasini infraqizil to’lqinlar qismida kuchli yutadi, biroq uning atmosferadagi miqdori kam va shu sababli yutilish ham kam. Asosan troposfera va uning quyi qatlamlarida mavjud bo’lgan suv bug’i atmosferada radiatsiyaning asosiy yutuvchisi hisoblanadi. Uning yutish polosalari quyosh radiatsiyasining infraqizil to’lqinlar diapazonida joylashgan. Atmosferadagi suv tomchilari (bulutlar) va chang zarrachalari ham Quyosh radiatsiyasini yaxshi yutadi.
Sahrolarda o’tkazilgan spektral kuzatishlar atmosfera changi quyosh doimiysini 4-5% gacha kamaytirishi mumkinligini ko’rsatadi. Atmosfera kuchli xiralanganida (ayniqsa shaharlarda) Quyosh radiatsiyasining o’ta kuchli yutilishi kuzatiladi.
Umuman, yer sirtiga tushayotgan Quyosh radiatsiyasining 15-20% atmosferada yutiladi. Ko’rilayotgan joyda havodagi yutuvchi moddalar miqdori (suv bug’i, chang, bulutlar) va Quyoshning gorizontdan balandligiga (atmosferada quyosh nuri bosib o’tadigan masofa), ya’ni nurlar o’tuvchi havo qatlamining qalinligiga bog’liq holda yutilish vaqt o’tishi bilan o’zgaradi.
YUtilish natijasida Quyosh radiatsiyasi energiyaning boshqa turlariga (asosan, issiqlik, atmosferaning yuqori qatlamlarida esa ionlanish jarayonida elektr energiyasiga ham) aylanadi.
Atmosfera Quyosh radiatsiyasi oqimlariga nisbatan xira muhitdir. Atmosfera xiraligi atmosferada turli xil aralashmalarning mavjudligiga bog’liq. Biroq, atmosferada aralashmalar bo’lmasa ham, u xira muhit deb hisoblanadi. Molekulalarning issiqlik harakatida yuz beruvchi zichlik o’zgarishlariga olib keladigan molekulalar komplekslari ham xiralik elementlari hisoblanadi.
Molekulalar fluktuatsiyasida yuzaga kelgan radiatsiya sochilishi molekulyar yoki Reley sochilishi (bu hodisani birinchi bo’lib tavsiflagan ingliz olimi sharafiga), aralashma zarrachalarida kuzatiladigan sochilish esa aerozol sochilish yoki Mi sochilishi (hind fizigi sharafiga) deb ataladi.
Sochilishning fizikaviy mohiyati tushayotgan elektromagnit to’lqinning o’zgaruvchi maydoni va muayyan muhitda joylashgan zarra o’rtasidagi o’zaro ta’sirning o’ziga xos shaklidadir. Nur bilan to’qnashgandan so’ng zarraning o’zi yangi elektromagnit to’lqin, ya’ni sochilgan radiatsiya manbaiga aylanadi.
Reley sochilishi ikki xususiyatga ega. Birinchidan, sochilgan radiatsiya miqdori tushayotgan radiatsiyaning to’lqin uzunligiga bog’liq. Sochilgan radiatsiya intensivligi i_ sochilayotgan nurlar to’lqin uzunligining to’rtinchi darajasiga teskari proporsional:


, (10)

bu yerda J_ –  to’lqin uzunligida tushayotgan radiatsiyaning intensivligi, a – proporsionallik koeffitsiyenti.

Agar qizil rang uchun (0,7 mkm) sochilish intensivligini 1 ga teng deb hisoblasak, u holda ko’rinuvchan radiatsiya diapazonidagi qisqaroq to’lqinli radiatsiya uchun quyidagilarni yozish mumkin:

 mkm 0,62 0,57 0,52 0,47 0,44