Sanoat texnologiyasi

E = h · v (14.1)
bu yerda: h=6,62·10^-34 J·s – Plank doimiysi. U nurlanish energiyasi qancha miqdorda sakrab o’zgarishini ko’rsatadi.


14.2. Plank nazariyasi. Kvant parametrlari


Plank gipotezasi yorug’lik kvanti haqidagi tuhsunchaning paydo bo’lishiga olib keladi va unga foton deb nom berilgan. Foton quyidagi xarakteristikalarga ega:
Fotonning energiyasi:
h
E hv
c
^{, (14.2)}
massasi

^m _{2 2}


^{p mc} _(14.4)
E hv h
_{c c c} ^{, (14.3)}
impulsi
hv h
c


R
Y
c

uqoridagi ifodalarda ^v ekanligi e’tiborga olingan. c=3·10⁸ m/s –
yorug’likning bo’shliqdagi tezligi.
Foton yorug’lik tezligiga teng bo’lgan tezlik bilan harakatlanadi. Uni sekinlashtirib ham, tezlatib ham bo’lmaydi. Shuning uchun fotonning tinchlikdagi massasi to’g’risida gapirish ma’noga ega emas.


Plank formulasi


Plank o’zining gipotezasiga asosan statistik fizika qonunlaridan foydalanib absolyut qora jismning nurlanish qobiliyatiga bog’liq bo’lgan kattalikni ifodalovchi quyidagi formulani hosil qildi:

2

hc ² 1
^{T 5 hc} _e ^{k T} ₁
(14.5)

Bu ifoda Plank formulasi deb ataladi. Plank formulasi asosida hisoblangan ^R _T ning qiymatlari tajriba qiymatlari bilan to’lqin
uzunliklarning barcha sohalarida mos keladi.
Plank formulasida: h - Plank doimiysi, c - yorug’likning vakuumdagi tezligi, λ - nurlanish to’lqin uzunligi, k - Bolsman doimiysi, T - harorat.
Plank formulasidan foydalanib absolyut qora jism nurlanishining empirik ravishda aniqlangan barcha qonunlarini hosil qilish mumkin.


14.3. Optik pirometrlar va ularning qo’llanilishi


Issiqlik nurlanish qonunlariga asoslanib yuqori haroratlarni o'lchash usullari optik pirometriya deyiladi. Shu maqsadda qo’llaniladigan qurilmalarni esa optik pirometrlar deb ataladi. Shu pirometrlardan ikkitasini ko’rib chiqamiz.
1. Radiatsion pirometr. Stefan – Bolsman qonuniga asoslanib absolyut

qora jismning haroratini



T


4

T

E



(14.5)

(14.5) ifoda orqali topish mumkin, ya’ni absolyut qora jismning haroratini aniqlash uchun uning to’la nur chiqarish qobiliyati E_T ni o’lchash yetarli ekan. Odatda, jismlar absolyut qora bo’lmaydi. Absolyut qora bo’lmagan jismning to’la nur yutish qobiliyati e_T absolyut qora jismnikidan kichik. Ular orasidagi bog’lanish Kirxgoff qonuni bilan aniqlanadi:

^eT ^aT ^ET _(14.6)
Bunda: e_T absolyut qora bo’lmagan jismning to’la nur yutish qobiliyati, ba’zan uni jismning qoralik darajasi deb ham ataladi. Agar (14.5) ifodadagi E_T o’rniga absolyut qora bo’lmagan ixtiyoriy ismning to’la nur chiqarish qobiliyati e_T qo’yilsa, jismning haqiqiy harorati emas, balki radiatsion harorati aniqlangan bo’ladi. Demak, radiatsion harorat deganda, to’la nur chiqarish qobiliyati absolyut qora bo’lmagan jismning to’la nur chiqarish qobiliyatiga miqdoran teng bo’lgan taqdirda absolyut qora jism erishishi lozim bo’lgan harorat tushuniladi. (14.5) va (14.6) lardan foydalanib, ixtiyoriy jismning haqiqiy harorati T va radiatsion harorati T_rad orasidagi bog’lanish

T
rad T
T
munosabat bian aniqlanadi.


(14.7)

14.1- rasmda radiatsion pirometrniig tuzilnsh sxemasi tasvirlangan.
Jism (M) ning nurlanishi termopara (tp) ga tushirldi. Termopara zanjiriga ulangan galvanometr shkalasi absolyut qora jismning kelvinlarda ifodalangan haroratiga. moslab darajalanadi. Shuning uchun bu pirometr ixtiyoriy jismning radiatsion haroratini aniqlashga imkon beradi.

14.1-rasm. Radiatsion pirometrning tuzilishi