§ 181. Оптическая пирометрия

Сплошные спектры испускания накаленных тел сравнительно мало отличаются друг от друга и поэтому мало пригодны для распознавания природы тел. Однако изучение распределения энергии в спектре раскаленного тела приводит к важным заключении. Это распределение для различных тел довольно близко по своему характеру. Ограничимся рассмотрением излучения раскаленного угля.

Рис. 329. График распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела при различных температурах; по оси ординат отложена интенсивность излучения, по оси абсцисс — длина волны

Рис. 329 даст представление о распределении энергии в спектре угля и об изменении распределения с температурой. Кривые показывают, что излучение охватывает не только видимую, но и инфракрасную и ультрафиолетовую области спектра, причем максимум получаемой энергии для большей части температур, указанных на рисунке, приходится на долю инфракрасных лучей. Область, относящаяся к видимому свечению, заштрихована. Из рис. 329 видно, что эта область составляет малую часть всего излучения. По мере повышения температуры растет общая излучаемая энергия (кривая становится выше) и заметно увеличивается доля видимого излучения, что соответствует сказанному в § 180.

Обращает на себя внимание тот факт, что место, соответствующее максимуму излучения, по мере повышения температуры перемещается в область более коротких волн. Тщательное изучение и теоретический анализ явления показывают, что положение этого максимума зависит только от температуры излучающего тела.

Строго говоря, эти заключения относятся к излучению абсолютно черного тела. Однако их можно без большой ошибки применять также к излучению раскаленных металлов и к излучению Солнца. Это обстоятельство позволяет использовать описанный закон для решения важной задачи определения температуры светящихся тел. Применение этого приема к Солнцу показывает, что максимум излучения Солнца лежит около , т.е. в желто-зеленой части спектра, чему соответствует температура около . Эта так называемая эффективная температура Солнца характеризует его поверхность и ничего, конечно, не говорит о внутренних слоях Солнца, где по-видимому, температура доходит до нескольких миллионов кельвин.

Указанный прием определения температуры раскаленных тел находит себе применение как в научных, так и в технических задачах и носит название оптической пирометрии. Сего помощью определяют температуру раскаленного волоска ламп накаливания, температуру расплавленного металла в плавильных печах и т.д.