Valgusallikad, kiirgus (1)

Kõik kehad, mille temperatuur on üle 0C K, kiirgavad soojus kiirgust kõikidel lainepikkustel.
Mida suurem on keha temp, seda suurem on kiirguse võimsus.
Kiiratava energia jaotus sõltub temperatuurist.
Mida kõrgem on temperatuur seda lühematele lainepikkustele nihkub el.mag. laine kiirguse jaotuse maksimum
Iseloomustavad suurused:
1). Energeetiline valgsus, e integraalne kiirgusvõime
Keha pinnaphikult ajaühiku jooksul kiiratud energia.
K E – Kiiratud energia; t – ajaühik; S – pindalaühik; P - võimsus
eha pinnaühikult kiiratud võimsus.
2). Diferentsiaalne kiirgusvõime
3). Neeldumisvõime (iga keha mis kiirgab energiat, samas ka neelab seda)
kui keha a=1 siis nimetatakse keha absoluutselt mustaks kehaks – ta neelab kogu temale langenud kiirguse
Soojuslik tasakaal kahe keha vahel: hakkavad pendeldama kuni leiavad tasakaalu.
abs. must keha on kõige parema kiirgus võimega. Ta hakkab hõõguma madalamal T kui valge keha
A R
bsoluutselt musta keha kiirguse seadused:
Kõrgema temp.-ga keha kiirgab sama pindalaühikult rohkem energiat kui madalama temp.-ga keha
1). Stephani-Boltzmani seadus:
abs. musta keha energ.valgsus on võrdeline selle keha abs. temp. neljanda astmega.
See kahur T ees = 5,67*10-8 W/m2*K4 - Stef .-Boltz. konstant
2). Wieni nihke seadus:
abs. musta keha kiirguse max on pöördvõrdeline selle keha temp.-ga. b = 3,0*10-3 m*K - Wieni constant

Valgusallikad

1. Kuumutatud kehad
2.”külmad kehad”- luminestsents
Kuumutatud kehad – lambipirnid (hõõgniit). Wolframist hõõgniit hakkab temp. tõustes hõõguma ning valgust kiirgama .
Hõõgniit on W, kuna W sulamis temp on vägasuur. hõõglambi kasutegur – 5%, kuna kiirguse max asub pikkadel lainepikkustel.
Valguse kiirgamiseks kulub ainult 5% kogu kiiratavast energiast. Klaasist suletud anumas on hõrendatud gaas (võimalikult vähe hapnikku ,et W ei saaks oksüdeeruda)
Hõõgniidist juhitakse läbi el.vool, mille tulemusena hakkab see hõõguma ning valgust kiirgama. W-juht ei ole ühtlane hakkab kõrgemaltel temp-idel kiiremini oxydeeruma.
Kitsamates kohtades suureneb voolu tihedus (J=I/S), millega koos tõuseb ka kitsama juhtmelõigu temp. Kui W on kõik ära aurustunud , juht katkeb ja lamp kustub ära
Keemiline transportatsioon:
Kõrgetel temp.-del Wolfram (W) aurustub ning liigub tänu diffusioonile eemale. Madlalamatel temp-del (klaaspinna lähedal) reageerib W Joodiga (I)
Kõrgematel temp.-del liigub reaktsiooni tasakaal W-jodiidi lagunemise poole
kuumemates kohtades laguneb WI-ühend ning W sadeneb peenematele hõõgniidi kohtadele
tulemuseks võimaldab see tõsta hõõgniidi temp.-i
hõõglambi kasutegur suureneb ~10%
Luminesents – “külm kiirgus”
Luminofoorid – valgust (kiirgust) kiirgavad kehad ( klaaskeha sisepinnal)
Kemoluminesents - Keemiliste reaktsioonide arvel tekkinud energia abil ergastatakse luminofoore, mis hakkavad kiirgama kiirgust
Triboluminestsents - Mehaanilese töö arvelt tekkinud energia abil ergastatakse luminofoore, mis hakkavad kiirgama kiirgust
Fotoluminestsents - Luminesents lambid e. päevavalguslambid: Klaastorus olevat Hg auru (hõrendatud) ergastatakse el.vooluga
Hg aatomid oma normaalolekusse naastes kiirgavad footoneid (suure energia-suure sagedusega). Kiiratavaid footoneid on palju tänu lisanditele (palju energia nivoosid Hg aatomites).
Suurema lainepikkusega kiirgus ergastab luminofoori. Luminofoor hakkab kiirgama valguse lainepikkusel olevat kiirgust