Mavzu: Kosmik tadqiqotlarda infra qizil nurlar mundarija: kirish

To‘liq nurlanish (radiatsion) pirometrlari. Radiatsion pirometrlar (to‘liq nurlanish pirometrlari) qizdirilgan jismning haroratini o‘lchashga mo‘ljallangan. Pirometr optik tizim (linza, oyna) bilan ta’minlangan. Bu tizim jismdan chiqqan nurlarni mitti termobatareya, qarshilik termometri va yarim o‘tkazgichli termoqarshiliklardan iborat o‘zgartgichga to‘playdi. O‘lchash asboblari sifatida millivoltmetr, avtomatik potensiometr va muvozanatlashtirilgan ko‘priklardan foydalaniladi.

2.1.4 – rasm. Radiatsion pirometrning prinsipial sxemasi.
2.1.4-rasmda termobatareyali radiatsion pirometrning prinsipial sxemasi ko‘rsatilgan. Pirometr ob’yektiv linza 1 va okulyarli teleskop 2 dan iborat. Nurlanish manbaidan chiqqan nurlarning yo‘lida cheklovchi diafragma 3 o‘rnatilgan, ob’yektiv linza fokusida esa termobatareya 4 joylashgan. Okulyar linza oldiga ko‘zni muhofaza qiluvchi rangli shisha 5 qo‘yilgan. Termobatareyada to‘plangan nurlar uni qizdira boshlaydi va nurlanishning to‘liq energiyasiga mutanosib bo‘lgan EYUK paydo bo‘ladi. Bu EYUK millivoltmetr bilan o‘lchanadi.
100 °C dan 4000 °C gacha haroratni o‘lchaydigan radiatsion pirometrlarning turli tuzilishlari mavjud bo‘lib, ular o‘zlarining optik tizimi, termojuftlarni ulash sxemasi va boshqa elementlari bilan farq qiladi. O‘zgartkichlari qarshilik termometridan iborat bo‘lgan ba’zi radiatsion pirometrlarga nisbatan kichik, masalan, 20 °C dan 100 °C gacha haroratlarni o‘lchay oladi. O‘zgartkich qabul qiladigan nurlar energiyasini aniq hisobga olish juda qiyin. Chunki o‘zgartkich va atrof muhit o‘rtasida o‘zaro issiqlik almashuvi mavjud. Shuning uchun, asbob hisobga olib bo‘lmaydigan xatolarga yo‘l qo‘yishi tabiiy.
Lekin shu kamchiliklarga qaramay, radiatsion pirometrlar sanoatda juda keng qo‘llaniladi. Pirometrlarning ko‘rsatishlarini masofaga uzatish yoki avtomatik ravishda yozib olish va ular yordamida haroratni rostlash mumkin. 2500 °C gacha haroratni o‘lchashda pirometr ko‘rsatishlarining xatosi ±1,5 %, 2500 °C dan ortiq haroratni o‘lchaganda esa ± 2,5% dan oshmaydi.
Seriyalab chiqarilayotgan APIR-S turidagi to‘liq nurlanish pirometrlari haroratni 30 dan 2500 °C gacha bo‘lgan oraliqda o‘lchashga mo‘ljallangan. Maxsus tayyorlangan piro­metrlar -100 dan +3500 °C gacha haroratlar oralig‘ida qo‘llaniladi
Temperaturaviy nurlanish qonunlariga asoslanib, cho‘g‘lanma jismlar temperaturasini aniqlash mumkin. Agar nurlanuvchi jism qora(yoki unga yetarlicha yaqun) b’lsa, u holda uning temperaturasini aniqlash uchun mutloq qora jism nurlanishining qonunlaridan foydalanish mumkin. Aslida qattiq qizdirilgan (20000C dan yuqori) jismlarning temperaturasini termoelement,bolometr va hokazolar yordamida o‘lchash uncha ishonchli emas. Shunday qilib, bu va bundan yuqori temperaturalar sohasida temperaturani o‘lchashning qora jism nurlanishining qonunlariga emas, balki energiyaning spektr bo‘yicha nisbiy taqsimlanishini o‘rganish yo‘li bilan ham tekshirilgan, bu esa nurlanuvchi jism temperaturasini ekspremental ma’lumot va nazariy formulalarni taqqoslash yo‘li bilan topish imkonini beradi.
Radiatsion pirometrlar va radiatsion temperatura. Bolsman va Vin qonunlarining doimiylari (mos ravishda a va b) ishonchli aniqlangan deb hisoblab va ular foydalanib, ular bevosita o‘lchangan temperaturalardan yuqoriroq temperaturalarni ham o‘lchash mumkin. Bolsman qonunidan foydalanganda ta’sir ko‘rsatayotgan nurlanishning fazoviy burchagi kattaligini, nurlanishning asbobda qaytish va yutish sarfini va hokazolarni hisobga olgan olgan holda qabul etuvchi asbobga yuborilayotgan umumiy nurlanishni juda ehtiyot bo‘lib o‘lchash kerak.
Rang temperaturasi va nurlanuvchi jism spektrida energiya taqsimoti. Agar qora jism spektrida energiya taqsimoti topgan bo‘lsa, u holda E_λΤ energiya egri chizig‘ida maksimum vaziyatini va temperaturani Vining siljish qonuni asosida
Λ_maxT =b
Munosabatdan aniqlash mumkin.
Masalan, Quyosh nurining Yer atmosferasida yutilish tufayli kiritilgan tuzilmalar hisobga olingan Quyosh uchun Λ_max = 470 nm ekanligi topilgan; agar Quyoshni qora jism deb hisoblansa,bu qiymat 6150 K temperaturaga mos keladi. Topilgan kattaliklar o‘rtacha kattalikdir, chunki Quyosh diskining markaziga tegishli Λ_max Quyoshning chetlariga nisbatan bir muncha kichik bo‘ladi.
Agar nurlanuvchi jism qora bo‘lmasa, u holda Vin qonunini qo‘llash ma’nosizdir. Biroq ba’zan bunday jismlarjismlar spektrida energiyaning taqsimotini amarda T_c temperaturali qandaydir qora jism energiyasi taqsimoti bilan aynan o‘xshash deb hisoblash mukin. Bu holda nurlanuvchi jismning rangi bilan bir xil bo‘ladi. Shunda aniqlangan T_c temperatura jismning rang temperaturasi deyiladi.
Qora bo‘lmagan jismning rang temperaturasiga qarab haqiqiy temperaturasini topish uchun uning turli to‘lqin uzunliklari uchun monoxromatik nurlantirish qobiliyatini, ya’ni o‘rganilayotgan jism va qora jismning tayinli λ to‘lqin uzunlik va T temperaturadagi nurlantirish qobiliyatlari nisbatini bilish kerak. Odatda bu nisbat ikki to‘lqin uzunlik : λ =660 nm va λ =470 nm uchun aniqlanadi va spektrning bu ikki sohasida topilgan nisbatlarni taqqoslashdan iborat sodda usulda foydalaniladi.

XULOSA
Yorug‘lik manbalari deganda istalgan turdagi energiyani yorug‘lik energiyasiga aylantiruvchi, ya’ni yorug‘lik chiqaruvchi moddalar nazarda tutiladi. Ular tabiiy va sun’iy bo‘lishi mumkin.
Infraqizil to’lqinlar elektromagnit to’lqinlar hisoblanadi. Bunday to’lqinlarni qizdirilgan har qanday jism xatto bu jism yorug’lik chiqarmayotganda ham nur chiqaradi. Masalan honadagi issiq pechka yoki isitish batareyasi atrofidagi jismlarni sezilarli darajada isituvchi infraqizil to’lqinlar chiqaradi. Shuning uchun in fraqizil to’lqinlar ko’pincha issiqlik to’lqinlari deb ataladi.
Ko’zga ko’rinmas infraqizil to’lqinlarning uzunligi qizil nurlar to’lqin uzunligidan katta bo’ladi. Elektr yoyining va cho’g’lanma lampaning nurlanish energiyasining maksimal qiymati infraqizil nurlarga to’g’ri keladi. Infraqizil nurlar lak –bo’yoq qoplamlarini , sab zovot, meva va boshqalarni quritish uchun ishlatiladi. Obektning ko’zga ko’rinmas infraqizil
Ko’zga ko’rinmas infraqizil to’lqinlarning uzunligi qizil nurlar to’lqin uzunligidan katta bo’ladi. Elektr yoyining va cho’g’lanma lampaning nurlanish energiyasining maksimal qiymati infraqizil nurlarga to’g’ri keladi. Infraqizil nurlar lak –bo’yoq qoplamlarini , sab zovot, meva va boshqalarni quritish uchun ishlatiladi. Obektning ko’zga ko’rinmas infraqizil
tasvirini ko’rinadigan tasvirga aylantiruvchi asboblar yaratilgan. Qorong’uda ko’rishga imkon beradigan durbinlar va opt nishonga olgichlar tayyorlanmoqda.
Tabiiy yorug‘lik manbalariga Quyosh, yulduzlar va boshqa turli xil razryadlar misol bo‘ladi. Olamning asosiy yorug‘lik manbalari yulduzlar hisblanib, ularda termoyadro energiyasining yorug‘lik energiyasiga aylanishi ro‘y beradi.
Nuqtaviy manba fizikka kursining mexanika bo‘limida – moddiy nuqta, elektr bo‘limida – nuqtaviy zaryad tushunchalaridan foydalanilgani kabi, ya’ni nuqtaviy manba tushunchasidan keng foydalaniladi.
Xususiy o‘lchamlari chiqarayotgan yorug‘likning ta’siri o‘rganilayotgan joygacha bo‘lgan masofaga nisbatan e’tiborga olinmaydigan darajada kichik bo‘lgan yorug‘lik manbayi nuqtaviy manba deyiladi.
Nuqtaviy manba ham ideallashtirilgan tushuncha bo‘lib, yorug‘lik nuri hamma yo‘nalishda bir tekis yo‘naltiradi, deb qabul qilingan.
Shuni takidlash lozimki, yorug‘likning qabul qiluvchilariga, xususan, ko‘zga ta’siri, bir tomondan, yorug‘lik energiyasiga bog‘liq bo‘lsa, ikkinchi tomondan, yorug‘likning to‘lqin uzunligiga bog‘liq bo‘ladi. Ko‘z yashil nurlarni eng yaxshi sezadi. Shuning uchun nafaqat qabul qiluvchi qayd etadigan yorug‘lik energiyasi miqdorini, balki uning ko‘zga ta’sirini xarakterlovchi kattalikni ham bilish muhim ahamiyatga ega. Shun maqsadda yorug‘lik oqimi tushunchsidan foydalaniladi. Binobarin, yorug‘lik xarakteristikalari ko‘zda sezgi uyg‘tuvchi eletromagnit nurlarga taalluqli kattaliklardir.
Yorug‘lik haqida qancha gapirmaylik bari bir gapimiz tugamaydi. Yorug‘likning oqimi, tezligi, dispersiyasi va hokazolarni aytishimiz mumkin.
Xulosa qilib shuni ta'kidlash kerakki, Perometr yuqori aniqlikdagi o‘lchash moslamasi bo‘lib, u kontaktsiz haroratni o‘lchash uchun mo‘ljallangan. Garchi Perometrlar kamchiliklarsiz bo‘lsa-da, ammo mutaxassislarga kundalik ishlarida yordam berishadi. Eng keng tarqalgan infraqizil Perometrlar tasodifiy emas edi. Ular sanoat va kundalik hayotda ishlatiladi, ular arzon, ishonchli, ishlatish oson va haroratni o‘lchashda qabul qilinadigan aniqlikdan ko‘proq narsani ta'minlaydi.