Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 5. 1 febr. 1941 - De strålningsfysikaliska grundbegreppen, av Evert Elvegård
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskrift
fenhet, t. e. dess kemiska sammansättning, ytstruktur,
temperatur etc. De senare faktorerna kunna variera
från ytelement till ytelement och i allmänhet uttryckas
som en funktion av samma koordinater som ytans
utsträckning a, vilken i det följande kommer att
väljas som sammanfattande variabel.
Vidare kan strålningsflödet vara olika i olika
riktningar från ytan. Riktningen tänkes angiven av en
rymdvinkel dio, vars läge i förhållande till ytan
bestämmes av två koordinater, t. e. zenit- och
azimut-vinklarna a och ß. Strålningsflödet blir sålunda en
Fig. i.
funktion av dessa koordinater, som vi sammanfatta i
variabeln </t.
Strålningsflödets spektrala egenskaper
karakteriseras av våglängden X och dess polarisationstillstånd
av koordinaterna för tvenne plan, till vilka
svängningarna kunna refereras. Strålningens polarisation
har dock betydelse endast vid alldeles speciella
undersökningar, varför vi ej vilja tynga vår framställning
genom att beakta densamma.
Generellt kunna vi sålunda betrakta strålningsflödet
P från en strålare som en funktion av blott tre
variabla storheter, nämligen ytan a, rymdvinkeln at och
våglängden X. samt skriva
: lf) (a, CO, X).
(2)
För att karakterisera strålningsflödet resp.
strå-laren i olika hänseenden kan man studera, hur P
ändras med de olika variablerna genom att bilda
par-tialderivatorna med avseende på en eller flera av dem.
Deriveringarna leda fram till olika funktioner, som
var och en ger uttryck åt ett bestämt begrepp,
belysande sin sida av strålningsflödets och strålarens
egenskaper. Allt efter det föreliggande problemets
art kan man betjäna sig av ett eller flera av
begreppen, varvid kanske en del ha större, andra mindre
betydelse i praktiken.
De olika möjligheter att kombinera variablerna,
som kunna tänkas vid bildandet av derivatorna.
framgå av följande schema:
a a, co co
X a, X a>, X a, co, X
Strålande kroppar.
Vi derivera P först efter variabeln a och få en
funktion
9 P
V = - (3)
da
Detta uttryck anger fysikaliskt strålningsflödet per
ytenhet vid en viss ort på strålarens yta och kallas
strålningsflödets ytfördelning över strålaren eller
dennas specifika utstrålning. Begreppet är av särskild
betydelse, när man studerar ytor med ojämn
temp-peraturfördelning eller variabel ytstruktur.
Fortsätta vi att derivera P också efter variabeln
co, erhålles
c dip dU
S = ––- = ~—• 4
äaàü) o co
S kallas ytans strålningsförmåga eller
emissionsförmåga och anger strålningsflödet per ytenhet och
rymdvinkelenhet för en viss riktning och ort på
strålarens yta. Begreppet möter man ofta i beskrivningar
över kroppars strålningsegenskaper.
Ett med strålningsförmågan besläktat begrepp är
strålningstätheten för ett visst ytelement och i en
viss riktning, vilket anger strålningsförmågan
hänförd till den skenbara storleken av ytelementet, sett
från riktningen ifråga. Den skenbara storleken das
av ytelementet da är lika med dettas projektion i ett
plan vinkelrätt mot synriktningen.
Strålningstätheten A definieras sålunda som
A = S
da
da’
(5)
I det fall att riktningen bestämmes genom en
zenit-vinkel a, blir enligt projektionssatsen
das = da eos a,
så att strålningstätheten kan skrivas
S
eos a
(6)
Börja vi åter deriveringen av P efter rymdvinkeln
©, erhålles funktionen
dP
J = (7)
da)
J kallas strålningsstyrkan eller intensiteten för
strålaren i en viss riktning. Skrivet i
differentialformen J — dP/dco anger uttrycket förhållandet
mellan strålningsflödet dP och den lilla rymdvinkeln dco,
som omfattar dP och i sin spets innesluter strålarens
hela yta a. Fysikaliskt är det möjligt att tänka sig
detta, endast om ytan a också är oändligt liten,
medan betraktelsesättet är svårt att anlägga, när
strålaren har ändlig utsträckning. För att ge
strålningsstyrkan J en rimlig fysikalisk tolkning också i sådana
fall har man uttryckt den på ett flertal andra sätt.
än vad som anges av (7).1-2 Ytterligare ett sätt vore
följande.
Vi utgå från ytans strålningsförmåga S enligt (4),
varav vi beräkna det oändligt lilla strålningsflöde
dP, som utsändes inom rymdvinkeln dco från ett visst,
oändligt litet ytelement efa. Detta blir
dP = S dm da.
Förhållandet
d* = Sda
dco
kan sägas angiva strålningsstyrkan för ytelementet
ifråga. Eftersom detta är oändligt litet, är det
fysikaliskt lätt att tänka sig rymdvinkeln dco helt
omsluta detsamma oändligt nära vinkelns apex.
Summera vi nu strålningsstyrkan för varje enskilt
ytelement över hela ytan a under konstanthällande av
rymdvinkelns riktning R i rummet (fig. 1), få vi den
totala strålningsstyrkan ,/:
J = [Sda
(8)
38
8 febr. 1941 38
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
