Вопрос по свечению металлов

 

_B1_

опытный

Доброго времени суток.
Подскажите, пожалуйста, от чего (кроме температуры, разумеется) зависит яркость свечения нагретых материалов. В основном интересны металлы.
Гуголь по книжкам и википедиям намекает, что от качества поверхности (мол, полированная должна светиться ярче) - за счет разной степени черноты.
Может еще что-нибудь? От самого материала, например?
Человек без мечты - как птица без крыльев. Главный по глупым вопросам.  29.029.0

U235

старожил
★★★☆

B.> Гуголь по книжкам и википедиям намекает, что от качества поверхности (мол, полированная должна светиться ярче) - за счет разной степени черноты.

Вроде как наоборот: по физике черное тело должно светиться ярче :) Чем хуже тело отражает излучение, тем лучше оно его излучает в случае теплового излучения. В общем - смотрите закон излучения Кирхгофа. От остального тепловое излучение зависит слабо
Демократия – в аду, на небе Царство  29.029.0
+
-
edit
 

ждан72

аксакал

U235> От остального тепловое излучение зависит слабо
вопрос вроде про видимое свечение. ртуть вон в виде пара (в ЛД) светится на "холодную".
 11.011.0
+
-
edit
 

ahs

координатор
★★★
ждан72> вопрос вроде про видимое свечение. ртуть вон в виде пара (в ЛД) светится на "холодную".

Свечение паров не имеет ничего общего с тепловым свечением.
Как показали исследования, те кто занимается утренней гимнастикой умирают гораздо реже, потому что их гораздо меньше.  35.0.1916.11435.0.1916.114
+
-
edit
 

ждан72

аксакал

ahs> Свечение паров не имеет ничего общего с тепловым свечением.

вопрос был от чего кроме температуры зависит яркость свечения металлов.
 11.011.0

Jerard

аксакал

От окраски и качества поверхности.
"Остановите Землю — я сойду" (С) Лесли Брикасс, Энтони Ньюли  10.010.0

U235

старожил
★★★☆

Jerard> От окраски и качества поверхности.

Какая нафиг окраска? При температурах, когда тепловое свечение металлов становится заметным невооруженным глазом, краска сгорает уже, если только это не какой-то термостойкий неорганический пигмент. Спектр классического теплового излучения вообще слабо зависит от чего то еще, кроме температуры. Есть еще резонансные излучения возбужденных молекул и атомов, это уже зависит от конкретного металла. Например медь и ее соединения окрашивают пламя в зеленый цвет, но сильно не факт, что раскаленный кусок меди будет светиться так же, а не как ему положено по классике теплового излучения.
Демократия – в аду, на небе Царство  29.029.0

Balancer

администратор
★★★★☆
U235> От остального тепловое излучение зависит слабо

У щелочных ещё при довольно низкой температуре ионизация начинает сказываться. Тот же раскалённый литий светится розовым, а не белым.
 35.0.1916.11435.0.1916.114

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
ждан72>> вопрос вроде про видимое свечение. ртуть вон в виде пара (в ЛД) светится на "холодную".
ahs> Свечение паров не имеет ничего общего с тепловым свечением.

Конкретно паров ртути в разряде - да, не имеет, но вообще же и пар, и любой газ вполне может испускать сугубо тепловое свечение.
 3.6.33.6.3
RU Серокой #14.06.2014 18:45  @U235#14.06.2014 08:44
+
-
edit
 

Серокой

координатор
★★★
U235> Какая нафиг окраска?
Цвет чистого металла?
Больше не раскалятся ваши колосники. Мамонты пятилеток сбили свои клыки. ©  

ahs

координатор
★★★
Fakir> но вообще же и пар, и любой газ вполне может испускать сугубо тепловое свечение

Согласен, не дописал про красно солнышко :D
Как показали исследования, те кто занимается утренней гимнастикой умирают гораздо реже, потому что их гораздо меньше.  35.0.1916.15335.0.1916.153

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
B.> Подскажите, пожалуйста, от чего (кроме температуры, разумеется) зависит яркость свечения нагретых материалов. В основном интересны металлы.
B.> Гуголь по книжкам и википедиям намекает, что от качества поверхности (мол, полированная должна светиться ярче) - за счет разной степени черноты.
B.> Может еще что-нибудь? От самого материала, например?

От качества поверхности зависит, конечно - как от собственно "геометрического" качества (шероховатость)*, так и химсостава (если поверхность является, к примеру, не чистым металлом, а окислом).
От того, что за металл - характер распределения тоже зависит.

Причём дело вовсе не только в степени черноты - это подразумевало бы, что тело в общем-то почти что чёрное, и так же и светится, но только с каким-то поправочным коэффициентиком, меньшим единицы, а так спектральное распределение такое же. Такие тела есть, т.н. серые тела, но далеко не все реальные вещества - серые (в этом понимании).

В качестве примера:

Распределение спектральной плотности энергетической светимости для абсолютно черного тела, серого тела, произвольного тела. Последняя кривая имеет несколько максимумов и минимумов, что указывает на избирательность излучения и поглощения таких тел.
 

Т.е. от природы вещества зависит его излучательная способность, и не все йогурты одинаково полезны вещества сильно по-разному светятся при одной и той же температуре (прозрачные иногда могут и не светиться видимым светом вовсе, пример - кварц). Металлы боле-мене близки к серым телам, но тоже лишь в грубом приближении.


Скажем, у того же вольфрама спектр излучения не только ниже кривой идеального чёрного тела при той же температуре, но и максимум кривой сдвинут в коротковолновую область - то есть серым телом вольфрам не является.
Плюс эта кривая может и от температуры зависить несколько иначе, чем чернотельная.

В общем, факторов влияющих много, и если интерес практического характера, плюс предъявляющий достаточно высокие требования к точности - то это нужно глубоко лезть в очень специальную литературу, и то, кстати, не факт, что по всем металлам там будут подробные данные.


* Кстати, от геометрии поверхности может зависеть довольно сильно - причём не обязательно на микроуровне. Так, густая "щётка" из хорошо отполированных иголок, каждая из которых в отдельности светится неярко - в сборе будет светиться гораздо интенсивнее.
Прикреплённые файлы:
вольфрам.jpg (скачать) [20,86 кбайт, 3 загрузки] [attach=393033]
 
 
 3.6.33.6.3
RU Памятливый45 #14.06.2014 21:57  @_B1_#13.06.2014 11:29
+
+1 (+2/-1)
-
edit
 

Памятливый45

злопамятливый
☆★★
B.> Подскажите, пожалуйста, от чего (кроме температуры, разумеется) зависит яркость свечения нагретых материалов.
B.> Может еще что-нибудь? От самого материала, например?

Вы затронули целый пласт забытых технологий.
Человечество в интересах шахтеров исследовало огромное количество вариантов светящихся поверхностей в шахтерских лампах.
Оптиум оказалсся у сетки, покрытой сплавом или окислами редкоземельных металлов.
 

Bod

координатор
★★★
Геологов особенно интересует способность к флюоресценции самих минералов. Она обусловлена тем, что в их кристаллической решетке присутствуют химические элементы-люминогены. Обычно ими бывают некоторые из металлов, имеющих недостроенные электронные оболочки. Это, прежде всего, металлы из группы железа - хром, марганец, трехвалентное железо, группа лантаноидов (редкоземельные элементы), а также молибден, вольфрам, уран.
 

...
СВЕЧЕНИЕ МИНЕРАЛОВ
А вообще, если вспомнить (лень самому питать, поэтому первая попавшаяся цитата)
Самый «универсальный» способ заставить тело испускать свет – сильно нагреть его. Так излучают свет сильно нагретая спираль электроплитки, раскаленная спираль электрической лампочки, Солнце и звезды, свечка, факел и другие горящие вещества и тела. Чем выше температура, тем более энергично движутся и сталкиваются атомы в веществе. При этом электроны в атомах возбуждаются и переходят на уровни с повышенной энергией. В этом состоянии электроны находятся недолго (миллиардные доли секунды), после чего они теряют избыток энергии. Эта потеря сопровождается испусканием кванта света – фотона, энергия которого как раз равна разности энергии электронов на двух уровнях (см. также АТОМА СТРОЕНИЕ).
 

то можно продолжить мысль в ту сторону, что электроны можно возбуждать не только лишь температурным воздействием. Здесь и радиация, и электромагнитное поле и т.пр.
И количество подвижных дислокаций также может сказываться.
 24.024.0
EU Татарин #26.06.2014 13:54  @Fakir#14.06.2014 20:16
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
Fakir> От качества поверхности зависит, конечно - как от собственно "геометрического" качества (шероховатость)*, так и химсостава (если поверхность является, к примеру, не чистым металлом, а окислом).
Fakir> От того, что за металл - характер распределения тоже зависит.
Вполне исчерпывающе, добавить можно только то, что от толщины плёнки окисла и угла наблюдения спектр тоже может зависеть (что-то вроде брегговского фильтра).
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  35.0.1916.15335.0.1916.153
EU Татарин #26.06.2014 14:05  @Памятливый45#14.06.2014 21:57
+
+1
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
Памятливый45> Оптиум оказалсся у сетки, покрытой сплавом или окислами редкоземельных металлов.
Точнее - оксида тория с примесями церия (и европия).

Церий - ключевой элемент, потому что его широкий эффективный переход попадает в максимум восприятия человеческого глаза, если Се3+ нагреть, он начинает живенько откачивать энергию. Европий иногда добавляют для компенсации спектра - чтобы получить более белый свет (свечение церия - мертвенно-зеленоватый).

А оксид тория вышел по историческим причинам: дело в том, что когда проблема была актуальна, никто в тонкостях процесса не шарил, нашли чисто опытным путём: нагревая всё, что ни попадя.
Монацит - оксид тория (весьма тугоплавкая штука) казался вполне логичным кандидатом на пробу. И это природный кладезь редких земель. :)
То есть, сам по себе природный материал в его минимально обработаном виде оказался весьма эффективным.

В принципе, сейчас (в современных лампах) торий не нужен - оксиды/сульфиды/оксисульфиды лантана или иттрия как матрица работают ничуть не хуже.
Но это уже сейчас, после полувека развития химии и физики люминофоров для лампочек и ЭЛТ. Ну а разделение лантаноидов - это и сейчас вполне себе хай-тек.

А в конце 19-го - начале 20-го века монацит был просто подарком природы. :)
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  35.0.1916.15335.0.1916.153
RU Бывший генералиссимус #26.06.2014 16:13  @Fakir#14.06.2014 18:00
+
-
edit
 
ждан72>>> вопрос вроде про видимое свечение. ртуть вон в виде пара (в ЛД) светится на "холодную".
ahs>> Свечение паров не имеет ничего общего с тепловым свечением.
Fakir> Конкретно паров ртути в разряде - да, не имеет, но вообще же и пар, и любой газ вполне может испускать сугубо тепловое свечение.

ДААААА???????? ОХИНИФИГАЖСЕБЕ!!!!!! а по какому механизму оно будет тепловое? Ну-ка, ну-ка, подробнее...
ЛЮБОЙ газ не может. ПРИ ОПРЕДЕЛЁННЫХ УСЛОВИЯХ - может.
Причём, чем больше атомный номер, тем, вообще говоря, эти условия легче достижимы. Но водород тепловое излучение может давать, только в размере фотосферы красного карлика. :)

Как-то так. Поправьте меня, если заблуждаюсь.
 11.011.0

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru