金属及涂层法向热发射率的测定与检验

本文介绍了两种简易的法向热发射率测定装置. 第一种是E·Schmidt氏装置的简化与改进,它是基于测定待测物体表面的本身热辐射;第二种是基于测定待测表面对一个热辐射源辐射的反射率而间接地确定热发射率.对这两种装置的工作原理分别作出了近似的理论分析,列出了实验数据.经使用表明,这两种装置操作方便,性能稳定,可用于表面热发射率的检测.     

用量子隧穿法研究带质量四极矩静态黑洞的Hawking辐射

对带质量四极矩的静态黑洞Hawking辐射的隧穿过程进行了简单直接的推导，得到了热谱.因推导过程应用了能量守恒定律，故真正的辐射不一定是纯热的.这一结果支持了这样一种观点：隧穿的辐射携带信息是可能的. 关键词： 黑洞 辐射 隧穿 能量守恒     

发光学及其新进展

发光是一种物体把吸收的能量,不经过热的阶段,直接转换为有选择性的特征辐射的现象。这和处于热平衡状态的物体所发出的热辐射是不同的。例如,电视荧光屏的发光,是屏上的发光材料吸收了电子的能量直接转换而来的;而普通白炽电灯的光则是热辐射,是电流使灯丝产生焦耳热,灯丝温度升高而变亮的。虽然对发光现象的研究早在     

辐射演示实验的改进

初中物理第二册第二章辐射中的实验受天气和阳光位置的影响较大,做起来很不方便,为弥补教材中实验的不足,我将辐射源改用40W白炽电灯,将其一侧涂成黑色,另一侧涂成白色,用凡士林将火柴对称地粘在灯泡黑、白处。实验时用两根火柴掉落的时差演示物体表面的颜色与吸收辐射本领的关     

全息照相

尽管照相技术已有上百年的历史。但在整个发展过程中除了处理方法和照相材料的逐步改进以外,在成像原理上却没有任何根本的变化.二十多年前,加博尔(D.Gabor)曾提出一种“波前再现成像”原理[1],但由于当时缺乏合适的相干光源,这种革新得不到发展和推广.直到激光出现以后,这一新的照相原理才迅速复兴起来.现将这种波前再现成像原理──全息照相简要地综合介绍如下: 一、基本原理 人眼所以能看到物体,是由于物体被光源照射后,物体上每一个无穷小的点也如同是一个光源,以球面波的形式向四面八方辐射,这些反射波传到人眼里,人们便看到物体.如果…     

热辐射体真实温度的测试研究

在辐射测温中，普遍存在一个问题，被测温度物体表面发射率影响很大，而物体的发射率很难确测量，这是因为发射率不仅与材料有关，而且还与波长，温度，表面状态（表面粗糙度，氧化程度等）有关，本文叙述一种利用多波长辐射法测量实际物体真实温度的方法，该方法利用最小二乘法原理拟合出实际热辐射体的光谱发射率曲线，从而使测量目标的真实温度成为可能。     

为什麼能夠看見本身不發光的物体?為什麼看不見鏡子的面?

初中物理教本下册光学部分在§75漫反射一節中提到:“我們所以能够看見本身不發光的物体,而且从任何方向都能看見它,就是因为物体表面發生漫反射的緣故。”接着又提到:“如果反射面非常平滑,例如好的鏡子,那么光線在这面上任何部分的反射都不是漫反射,因此我們就看不見鏡子的面。”这一段確实比較难讲。在今年春季我校的教育实習中,不少实習生只能說出因為光照在物体的表面上向四面八方反射,所以在任何方向都能看見物体,而不能解釋為什么因為漫反射就能看見物体的表面。同時对於看不見鏡子的面这一點表示怀疑。本文想就这兩個問题來討論一下。     

一个关于导体上电荷分布问题的讨论

高中物理课本(人民教育出版社编)第三册33页“在绝缘导体上电荷的分布”一节中,为了阐明电荷在平衡状态时只分布在导体的外表面上,就举出法拉第网(或法拉第笼)的实验,在课本中这样写道:“把一个金属丝编成的网罩放在绝缘物体上(如图1),把网的内表面跟一个验电器联结起来,外表面跟另一个验电器联结起来,这时如果用摩擦过的玻璃棒或硬橡胶棒来接触金属网,使它带电,就可以看到圆筒里面的验电器并不带电,可是外面的验电器的金箔张开的角度却随着金属网所带电量的增加而增大”。     

便携式红外热量漏失探测仪设计原理

本文介绍便携式红外热量漏失探测仪的设计原理,导出了计算物体表面辐射热流量的理论公式,指出在一定的条件下,红外辐射测温仪可以同时具有测量物体表面辐射热流量的功能,并分析了仪器的结构特点。     

关于帕斯卡定律的补充实验

初中上册物理中帕斯卡定律一节(41页),是讲述用很小的力而产生很大的力的问题。这问题在学生的生活当中太生疏了,所以虽有水压机的实验,他们也难很好地理解。但若在这里插入一个简单的实验,所收到的教学效果就很好。     

兼顾保暖和凉爽的衣服

我们的身体通过辐射热到环境中而损失了很大一部分热量,但服装设计师很少试图控制这种辐射.新的理论提出了一种可穿戴的可逆织物,它可以从一侧向外发射接近于零的辐射;而如果将织物翻穿,另一侧会发射大量的辐射.与以前由不透性膜制成的可逆织物不同,这种新织物将由微纤维组成,穿起来更舒适.这种薄薄的布料可以在阴凉的房间里用来保暖,在...     

验证阿基米德定律的一个新方法

根据自己的生活经验,每个学生都知道放在水中的任何物体,把它提出水面时会重一些。用水桶从井里打水时就会有这种感觉。教师可在堂上演示下面的实验,证实物体的重量在液体表面处发生了变化,并用以证朋阿基米德定律。实验是以相反的顺序来进行的,这样比较方便。在测力器或橡皮条上挂一物体,把它浸入水中,由于水的浮力的作用,测力器弹簧的伸长立即缩短了。为了定量地测定作用在物体上的浮力等于物体浸没部分同体积液体的重量,再演示下面的实验。实验并不要求知道物体的重量或需要专门的仪器。用一只洋铁罐挂在一根线上,经过定滑轮     

非漫发射体温度测量原理

辐射测温以Planck定律为基础可以在不同的空间位置测量物体表面的发射辐射来反演温度,以实现物体表面温度的非接触测量,具有重要现实意义。Planck定律确立了光谱辐射强度与黑体温度之间的定量关系,然而在辐射测温理论和实践研究中,实际物体表面光谱发射率的复杂性和未知性成为辐射温度精确测量的主要障碍。基于特定的发射率模型,可以在未知晓物体表面发射率的条件下实现物体温度的非接触测量,但此时难于考虑被测物体的非漫发射特征。为了在有限立体角辐射测量条件下实现非漫发射体温度测量,研究中直接从辐射测量方程出发,经过适当数学转化后,提出了辐射测温中的一个新概念一表观发射率,并对其特征进行了分析,结果表明在对非漫发射体进行温度测量时在同一次测量中,表观发射率虽然形式上很复杂但仅是波长的函数,可以直接针对波长进行模型构建,进而可以在有限立体角辐射测量条件下实现非漫发射体温度的封闭求解,进而给出了有限立体角辐射测量条件下非漫发射体的波长和波段测量方程。同时,还对有限面积条件下的温度测量进行了研究,发现如果具有非漫发射特征有限面积上的温度处处相同,基于表观发射率的构建也可以实现温度的封闭求解。     

发光晶体和新技术

一、发光晶体日光灯和电视是日常生活中常见的东西。日光灯管和电视屏玻璃内壁涂有白色的粉末。在显微镜下可以看出,这些粉末是一些极为细小的晶粒,它们在紫外线照射下或在高速电子轰击下会发出光来。这就是发光晶体。“发光”是一个科学名词,它指的是一类特殊的现象,和电灯发亮、桌子反射光有所不同。许多东西在烧热以后会发出可见光,这类现象叫作热辐射,意思是依靠热才能产生的辐射。电灯,油灯……等的辐射都属于热辐射。日光灯发出大量的光,但是并没有发多少热。因此,发光也常称为“冷光”。另一方面,许多物体     

在物理热学教学中注入人文生活元素

物理与生活息息相关,在高中热学教学过程中,把物理中的热学知识与生活联系起来,将学生熟悉的蕴含着物理知识的生活实例引进课堂,激活学生的物理思维,加深学生对热学知识的理解,培养学生应用物理知识解决实际问题能力.     

亚表面圆柱体对热波的多重散射问题

极端条件下的传热问题是工程热物理研究中的重要课题。基于非傅里叶热传导定律,采用波函数展开法,研究了含圆柱缺陷非透明体中热波散射问题。基于热传导波动模型给出了物体中热波多重散射问题的一般解。温度波由调制光束在材料表面激发,缺陷表面的边界条件为绝热。具体分析了几何参量、各物理参量对温度分布的影响,特别分析了热波波长对温度变化的作用,并给出了温度变化的数值结果。研究结果可望为红外辐射技术、热波成像等问题的分析提供理论基础和参考数据。在检测金属材料缺陷空间分布的激光热波探测系统中应用。     

对重力在斜面上分力的探讨

全国中等卫生学校教材《物理学》第三版第 13页〔例题〕和第 15页〔例题 2〕 (原题见该教材 )中 ,关于斜面上的重力Ｇ分解为下滑力Ｆ1 ,和正压力Ｆ2 (如图所示 ) ,笔者认为把重力的分力Ｆ2 称之为正压力是错误的 .理由是 :1.重力的分力Ｆ2 和正压力是两种性质不同的力 .因为重力是属于万有引力 ,是由于地球的存在对放在它周围的物体能产生吸引的力 ,不论这个物体在地面上还是在空中 ,它的作用是要把一切物体拉向地面 .当一个物体放在斜面上时 ,物体受到竖直向下的重力作用 ,但它并不竖直下落 ,而是沿着斜面下滑 ,同时压紧斜面 ,即 :重力Ｇ分…     

做功与内能变化的关系

1 几种误解 物质是由分子组成的,分子在不停地运动,所以分子有动能.分子之间有分子力.所以,分子有势能.温度是物体内大量分子平均动能的标志.分子势能的变化,可由物体的体积及形状变化表现出来.物体的内能的绝对值无法测定,也没有意义.物体内能的变化则是可以量度的.     

发光学及其新进展

发光是一种物体把吸收的能量,不经过热的阶段,直接转换为有选择性的特征辐射的现象.这和处于热平衡状态的物体所发出的热辐射是不同的.例如,采色电视荧光屏的发光,是屏上的发光材料吸收了电子射线的能量直接转换而来的;而普通白炽电灯的光则是热辐射,是电流使灯丝产生焦耳热,灯丝温度升高而变亮的.虽然对发光现象的研究早在十七世纪就已开始,而且有不少的著名科学家,如伽利略、波义耳、牛顿、贝克勒、连纳尔德、斯托克斯、韦德曼等参与了这一领域的工作,甚至得到了像斯托克斯定则这类带有普遍意义的结果(这个定则告诉我们,发光的波长一般总…     

非朗伯体红外测温计算研究

根据红外辐射理论和红外热像仪的测温原理,建立了红外热像仪测温的通用数学模型;基于物体表面法向发射率的特点,简化了热像仪测温的数学模型,得到了红外热像仪测温的计算公式。通过相关实验,验证了在一定的温度范围内,物体的发射率和反射率之和基本保持不变这一结论。物体的发射率与反射率之和a与物体种类、表面状况及物体温度有关。物体与朗伯体越接近,a越大,其值越接近于1;物体表面状况偏离朗伯体越远,表面越光滑,越小。实验表明,若物体接近朗伯体,则可将其视为朗伯体,无需进行实际物体修正;对于非朗伯体(特别是表面光滑且发射率较低的物体),需要对其红外测温进行修正,否则将增大测温误差,甚至偏离其真实温度很远。该研究表明,通过修正,可以对非朗伯体进行红外测温。