Modul №1 optika fanining rivojlanish tarixi

Rang temperaturasi va nurlanuvchi jism spektrida energiya taqsimoti. Agar qora jism spektrida energiya taqsimoti topilgan bo’lsa, u holda E _λ,T energiya egri chizig’ida maksimum vaziyatini va temperaturani Vinning siljish qonuni asosida
(22.3)
munosabatdan aniqlash mumkin.
Masalan, Quyosh nurining Yer atmosferasida yutilishi tufayli kiritiladigan tuzatmalar hisobga olinganda Quyosh uchun ekanligi topilgan; agar Quyoshni qora jism deb hisoblansa, bu qiymat 6150 K temperaturaga mos keladi.Topilgan kattaliklar o’rtacha kattaliklardir, chunki Quyosh diskining markaziga tegishli Quyoshning chetlariga nisbatan birmuncha kichik bo’ladi.
Agar nurlanuvchi jism qora bo’lmasa, u holda Vin qonunini qo’llash ma’nosizdir. Biroq ba’zan bunday jismlar spektrida energiyaning taqsimotini amalda T_c temperaturali qandaydir qora jism energiyasi taqsimoti bilan aynan o’xshash deb hisoblash mumkin. 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 uzunliklar 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: va uchun aniqlanadi va spektrning bu ikki sohasida topilgan nisbatlarni taqqoslashdan iborat sodda usuldan foydalaniladi.
Ravshanlik temperaturasi va yo’qolib boruvchi tolalali pirometr. Temperaturani optik usulda aniqlashning eng ko’p tarqalgan usuli qizdirilgan jismning biror muayyan λ spektral qismidagi nurlanishiniqora jismning o’shanday to’lqin uzunlikli nurlanishi bilan taqqoslash usulidir. Bularni taqqoslash uchun yo’qolib boruvchi tolali pirometrlardan foydalanish foydalanish eng qulay.
Bu pirometr quyidagicha tuzilgan: O ob’yektivning fokusida yarim aylana ko’rinishida egilgan tolasi bo’lgan L elektr lampasi turadi; bu lampa tubi yassi qilib ishlangan idish bo’ladi. Tolaning o’rta qismi va tadqiq etilayotgan manba sirtining tasviri Ok okulyardan qarab baravar kuzatiladi; bu manba tola tekisligiga O ob’yektiv va M ko’zgular yordamida proyeksiyalangan. Okulyar bilan ko’z orasidagi qo’yilgan FF qizil shishalar manba bilan tola chiqarayotgan yorug’likning monoxromatik bo’lgan qismini o’tkazib yuboradi. Odatda o’tkazib yuboriladigan soha ga mos keladi. Lampani B batareyaning R reostat boshqaradigan toki ta’minlaydi; tokni A ampermetr o’lchaydi. I tok kuchi shunday bo’lganda tola va manba nurlanishining ravshanliklari uchun bir xil bo’ladi va binobarin mazkur λ uchun nurlantirish qobiliyatlari ham bir xil bo’ladi.

Agar qora jismni turli temperaturada kuzatish yo’li bilan pirometrni dastlab darajalab olishda qora jismning qaysi temperaturalarida va I tok kuchining qaysi mos qiymatlarida tolaning yo’qolishi aniqlangan bo’lsa, u holda ampermetrning ko’rsatishlariga qarab kuzatilayotgan manba nurlanishini qora jismning qaysi S_λ temperaturasiga mos kelishligini bilish mumkin. Agar manba ham qora jism bo’lganida edi, u holda topilgan S_λ temperatura manbaning haqiqiy temperaturasi bo’lar edi. Aks holda topilgan temperatura to’lqin uzunlik uchun kuzatish sharoitida nurlanayotgan jismnikidek ravshanlikka ega bo’lgan qora jismning S_λ temperaturasini xarakterlaydi. Shuning uchun S_λ temperatura manbaning ravshanlik temperaturasi deyiladi.
Qora bo’lmagan jism ravshanligi yo’nalishiga bog’liq ekanligi tufayli Q₆₆₀ ning nurlanuvchi sirtga normal yo’nalishiga tegishli qiymatlari berilgan. Pirometr ham ana shunday yo’naltirilishi kerak. Ravshanlik temperaturasi bilan haqiqiy temperatura orasidagi bog’lanish
(22.4)
munosabat yordamida ifodalanadi, bundagi .
Shunday qilib, kuzatish usuli qanday bo’lishiga qarab uchta shartli temperaturadan, ya’ni radiatsion T_r temperatura, T_c rang temperaturasi va S_λ ravshanlik temperaturasidan bittasi optik usul bilan aniqlanadi. Nurlanuvchi jismning ba’zi qo’shimcha parametrlarini bilgandagina haqiqiy temperaturaga o’tish mumkin. T_r va S_λ hamma vaqt haqiqiy temperaturadan kichik, T esa odatda haqiqiy temperaturadan birmuncha katta va oqatda undan T_r va S_λ ga qaraganda kam farq qiladi.