Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Годжаев Н.М. -> "Оптика " -> 159

Оптика - Годжаев Н.М.

Годжаев Н.М. Оптика — М.: Высшая школа, 1977. — 432 c.
Скачать (прямая ссылка): optika1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 153 154 155 156 157 158 < 159 > 160 161 162 163 164 165 .. 185 >> Следующая

максимум излучательной способности попадает в видимую область света.
Ясно, что использование раскаленных тел в качестве источников света тем
выгоднее, чем выше температуры этих тел. Интегральная излучительная
способность растет пропорционально четвертой степени абсолютной
температуры; однако интенсивность более коротковолновых участков спектра
растет с температурой гораздо сильнее. К сожалению, плавление тел
ограничивает возможность их использования при изготовлении нитей
накаливания. Высокая температура плавления вольфрама (выше 3660 К) и в
этом отношении выделяет его как подходящий источник света.
При использовании вольфрама в качестве нити накала возникают некоторые
технические трудности. Дело в том, что накаливание нити вольфрама до
температуры выше 2500 К приводит к сильному испарению (распылению) нити
внутрь пустотного стеклянного баллона-лампы, что является причиной весьма
быстрого выхода ее из строя. Чтобы заметно уменьшить скорость распыления
вольфрама и тем самым увеличить срок службы лампы при более высокой
температуре, было предложено заполнять лампы инертными газами - аргоном
или смесью криптона и ксенона с примесью азота при давлении 1/2 ат. В
подобных газонаполненных лампах вольфрам можно накалять до температуры
выше 3000 К- Оказалось, что, хотя спектральный состав излучения в
газонаполненных лампах улучшается, светоотдача остается такой же, как у
вакуумных ламп при более низкой температуре. Причиной ухудшения
светоотдачи является утечка энергии вследствие теплообмена между нитью и
газом, обусловленного теплопроводностью и конвекцией.
Для уменьшения потери энергии за счет теплообмена заменяют прямолинейный
волосок вольфрама тонкой спиральной нитью, отдельные витки которой
обогревают друг друга. При высокой температуре вокруг такой спирали
образуется слой почти неподвижного газа, который исключает теплообмен за
счет конвекции.
Большой световой отдачи можно добиться при использовании электрической
дуги. Излучение в электрической дуге возникает при сильном нагревании
(около 4000 К) положительного кратера. Под давлением порядка 20 ат
температуру кратера можно довести до значения 5900 К, при котором
возникает излучение, очень близкое по составу к солнечному излучению.
Вольтова дуга с угольными электродами является хорошим источником в
видимой и ультрафиолетовой областях спектра. Дуга с железными электродами
дает густой линейчатый спектр в видимой и ультрафиолетовой областях
спектра.
§ 2. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА
Явление люминесценции позволяет создать источники света, обладающие
значительными преимуществами перед тепловыми источниками света (лампами
накаливания). Люминесцентные источ-
376
ники света обладают сравнительно большой светоотдачей и являются более
экономичными. Они способны дать излучение в узких спектральных областях,
что весьма важно в научных исследованиях.
Газосветные лампы. Газосветная лампа состоит из стеклянного баллона,
заполненного люминесцирующим газом. Внутри баллона (на его концах)
расположены электроды. Под действием приложенного электростатического
поля ионы и электроны, образующиеся тем или иным путем (например, за счет
термоэлектронной эмиссии), приводятся внутри трубки в быстрое движение и,
соударяясь с атомами газа, вызывают их возбуждение. Возбужденные атомы
газа, переходя в основное состояние, высвечиваются.
В зависимости от давления рабочего газа различают три вида газосветных
ламп: источники низкого давления (10~4-10~3 мм рт. ст.), высокого
давления (порядка атмосферного давления) и сверхвысокого давления (до
тысячи атмосфер). По длительности газосветные лампы бывают импульсными (с
длительностью импульса от 10~3 до 10-9 с) и непрерывными.
Широкое применение нашли ртутные лампы, обладающие свойством создавать
как линейчатые, так и сплошные спектры с заметной интенсивностью линий.
Ртутная лампа представляет собой баллон из стекла или кварца, наполненный
инертным газом (например, аргоном) и парами ртути в малых количествах
(несколько миллиграммов). Под действием разряда инертного газа внутри
лампы, возникшего при зажигании, возбуждаются пары ртути и наблюдается их
свечение. Давление паров ртути внутри лампы высокого давления достигает
примерно 700 мм рт. ст. Эти лампы дают в основном яркий линейный спектр в
видимой и ультрафиолетовой областях.
В ртутных лампах сверхвысокого давления (до 1000 атм) возникает излучение
сплошного спектра с максимумами в местах расположения характерных линий
(синяя линия кс = 4358 А, фиолео-товая линия = 4047 А, ультрафиолетовые
линии Хуф = 2537 А и Яуф = 3650 А и т. д.). Ртутные лампы высокого
давления создают интенсивное излучение в ультрафиолетовой области.
Широко употребляются также водородные, натриевые лампы и т. д. Излучение
водородной лампы создается атомами и молекулами водорода, возбужденными
при разряде газа. Такие лампы являются источниками как линейного, так и
сплошного спектра. Натриевые лампы дают излучение, основная часть
Предыдущая << 1 .. 153 154 155 156 157 158 < 159 > 160 161 162 163 164 165 .. 185 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed