Пирометры. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Пирометры - приборы для измерения температуры тел по интенсивности их теплового излучения в оптич. диапазоне длин волн. Тело, температуру к-рого определяют П., должно находиться в состоянии термодинамич. равновесия и обладать коэф. поглощения, близким к единице (см. Пирометрия оптическая ).Применяют яркостные, цветовые и радиац. П. Яр костные П. обеспечивают наиб. точность измерений температуры в диапазоне 10³ - К)⁴ К. В простейшем визуальном яркостном П. с исчезающей нитью объектив фокусирует изображение исследуемого тела на плоскость, в к-рой расположена нить (ленточка) спец. лампы накаливания. Через окуляр и красный фильтр, позволяющий выделять узкую спектральную область вблизи длины волны

= 0,65 мкм, нить рассматривают на фоне изображения тела и, изменяя ток в нити накала лампы, добиваются, чтобы яркости нити и тела стали одинаковыми (нить становится неразличимой на фоне тела). Шкалу прибора, регистрирующего ток, градуируют обычно в °С или К, и в момент выравнивания яркостей нити и тела прибор фиксирует т. н. яркостную температуру (Т_ь)тела. Истинная темп-pa тела Т определяется на основе законов теплового излучения (Кирхгофа и Планка) по ф-ле

где с₂ = 0,01488 мК (т. н. вторая постоянная излучения),

- коэф. поглощения тела,

- эфф. длина волны П.
Точность результата в первую очередь зависит от строгости выполнения условий пирометрич. измерений (близость к единице коэф. поглощения

и др.). Для выполнения этих условий обычно наблюдают излучение, выходящее из полости с небольшим отверстием, представляющим собой модель абсолютно чёрного тела. Осн. инструментальная погрешность обусловлена нестабильностью температурной лампы. Заметную погрешность могут вносить индивидуальные особенности глаза наблюдателя.
У фотоэлектрич. яр костных П. этот вид погрешности отсутствует. Погрешность образцовых лабораторных фотоэлектрич. П. не превышает сотых долей К при Т ~ 1000 К. Образцовые яркостные П. приняты в качестве оси. интерполяц. приборов, определяющих Международную практич. температурную шкалу (МПТШ-68) при темп-pax выше точки затвердевания золота (1064,43°С).
Для измерения температуры тел, у к-рых коэф.

постоянен в оптич. диапазоне спектра, применяют цветовые П. Этими П. измеряют отношение яркостей

обычно в синей и красной областях спектра (напр., для длин волн

= 0,48 мкм и

= 0,60 мкм). Шкала прибора градуируется в °С и показывает цветовую температуру Т_с. Истинная темп-pa тела определяется по ф-ле

Точность цветовых П. ниже, чем яркостных.
Наиб. чувствительны (но наименее точны) радиац. П. (П. суммарного излучения), регистрирующие полное излучение тела. Действие их основано на Стефана - Больцмана законе излучения и на Кирхгофа законе излучения. Объектив радпац. П. фокусирует наблюдаемое излучение на приёмник (обычно термостолбик или болометр), сигнал к-рого регистрируется прибором, калиброванным по излучению абсолютно чёрного тела или показывающим радиац. температуру Т_r. Истинная темп-pa тела определяется по ф-ле

где

- полный коэф. поглощения тела. Радиац. П. измеряет температуру начиная с 200 °С. В промышленности этот тип П. широко применяют в системах контроля и управления температурными режимами, разл. технол. процессов.

Знаете ли Вы, в чем фокус эксперимента Майкельсона?

Эксперимент А. Майкельсона, Майкельсона - Морли - действительно является цирковым фокусом, загипнотизировавшим физиков на 120 лет.

Дело в том, что в его постановке и выводах произведена подмена, аналогичная подмене в школьной шуточной задачке на сообразительность, в которой спрашивается:
- Cколько яблок на березе, если на одной ветке их 5, на другой ветке - 10 и так далее
При этом внимание учеников намеренно отвлекается от того основополагающего факта, что на березе яблоки не растут, в принципе.

В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.

Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.