Физические основы
Спектральный состав излучения зависит прежде всего от температуры излучающего тела. Так, видимое излучение появляется при температуре свыше 500°. При более низких температурах почти все излучение состоит из инфракрасных лучей.
Видимая область спектра охватывает волны от 0,4 до 0,76 мк, а инфракрасная — от 0,76 до 420 мк. В отопительной практике основная доля лучистой энергии приходится на длины волн от 0,76 до 15 мк.
Инфракрасное излучение называют также иногда тепловым излучением, так как энергия этого излучения при поглощении ее телами преобразуется в основном в тепловую энергию. Нагретые тела излучают энергию пропорционально степени нагрева. Лучистая энергия измеряется в килокалориях.
Инфракрасные лучи подчиняются тем же законам оптики, что и видимые, они могут поглощаться, отражаться, преломляться, фокусироваться. Распространяются они прямолинейно.
Тела, которые полностью поглощают все падающие на них лучи, называются абсолютно черными телами.
Тела, полностью отражающие все попадающие на них лучи, называются абсолютно белыми (зеркальными).
Тела, которые пропускают все падающие на них лучи, называются абсолютно прозрачными. Эти понятия теоретические. В природе нет абсолютно черных, абсолютно белых и абсолютно прозрачных тел.
Ближе других тел по своим свойствам к абсолютно черному телу приближается сажа и ламповая копоть. Они поглощают до 97% всех падающих на них лучей. К зеркальным телам близки полированные поверхности металлов (отражают до 96% лучей) и к абсолютно прозрачным телам близки двухатомные газы и их смеси (например, сухой воздух). Эти газы практически прозрачны для лучей. Воздух, содержащий влагу в виде пара или тумана, или запыленный обладает заметным поглощением.
Максимально излучающей и поглощающей способностью обладает абсолютно черное тело. Такое тело излучает энергию различных длин волн, начиная от самых коротких и кончая длинными, т. е. оно имеет непрерывный спектр излучения.
