Рис. 3.45. Индикатриса излучения тапка В частности, на металлургических для диапазона длин волн 2.7...5.3 мкм. , заводах такими установками являются доменные печи, кауперы, коксовые батареи, печи для обжига руды, мартеновские печи, открытые котельные агрегаты, паровозы и др.

Расположение теплоизлучающих объектов на производственной площадке может быть самым разнообразным, а сами объекты имеют различные температуры, коэффициенты излучения и конфигурации излучающих поверхностей. В связи с этиМ1 оценка мощности, спектрального состава и пространственного распределения излучения протяженных объектов должна производиться отдельно в каждом конкретном случае. Целесообразно при ьтом выделить из всей совокупности теплоизлучающих объектов два-три наиболее мощных источника, имеющих большие поверхности и высокие температуры, и принять их излучение за излучение промышленного предприятия в целом.

Источниками теплового излучения на кораблях являются дымовые трубы-, надстройки, корпус, отдельные части палубы, главным образом в местах расположения силовых установок, и факел дымовых газов 10, 20]. Излучение направлено в верхнюю полусферу и может быть рассчитано, если известны температура и площадь соответствующих поверхностей излучения. Большие трудности вызывает расчет характеристик излучения газового факела; при приближенной оценке факел считают серым излучателем, а коэффициент излучения выбирают на основании экспериментальных данных.

Основными излучателями тепловых электростанций являются дымовые трубы, особенно их жерла, а у танков - кормовая обшивка брони, под которой расположен двигатель и выхлопные патрубки. Индикатриса излучения танка имеет максимум, направленный в заднюю полусферу под углом приблизительно 45° (рис. 3.45).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белостоцкий Б. Р., Любавский Ю. В., Овчинников В. М. Основы лазерной техники. М., Сов. радио , 1972.

2. Бирнбаум Дж. Оптические квантовые генераторы. Пер. с англ. М.,. Сов. радио , 1967.

3. Брамсон М. А., Каликеев А. Е. Инфракрасная техника капиталистических государств. М., Сов. радио , 1960.

4. Брамсон М. А. Инфракрасное излучение нагретых тел. М., Наука ,. 1965.

5. Гуревич В. 3. Теплый свет. М., Наука , 1966.

6. Гуревич В. 3. Энергия невидимого света. М., Наука , 1973.

7. Дерибере М. Практические применения инфракрасных лучей. Пер. с франц. М., Госэнергоиздат, 1959.

8. Дьяков В. А., Тарасов Л. В. Оптическое когерентное излучение. М., Сов. радио , 1974.

9. Иванов А. П. Электрические источники света. М., Госэнергоиздат, 1955.

10. Иванов Ю. А., Тяпкин Б. В. Инфракрасная техника в военном деле.. М., Сов. радио , 1963.

11. Измерение температур в объектах новой техники. Пер. с англ-Под ред. А. Н. Гордова. М., Мир , 1965.

12. Измерение нестационарных температур и тепловых потоков. Пер. с англ. Под ред. А. Н. Гордова. М., Мир , 1966.

13. Ициксон Б. С, Денисов Ю. Л. Инфракрасные газовые излучатели.. м. Недра , 1969.

14. Ищенко Е. Ф., Климков Ю. М. Оптические квантовые генераторы.-М Сов. радио , 1968.

15. Козелкин В. В., Усольцев И. Ф. Основы инфракрасной техники. М., Машиностроение , 1967.

16. Койпер Г. П. Планеты и спутники. Пер. с англ. М., ИЛ, 1963.

17. Коровкин А. С. Инфракрасная техника. М., Воеииздат, 1963.

18. Криксунов Л. 3. Системы информации о оптическими квантовыми-генераторами. Киев, Техника , 1970.

19. Криксунов Л. 3., Герасимов С. М. Оптические квантовые генераторы. Киев, Техника , 1965.

20. Криксунов Л. 3., Усольцев И. Ф. Инфракрасные устройства самонаведения управляемых снарядов. М., Сов. радио , 1963.

21. Кушиир Ю. М. Невидимые лучи. М.р; Воениздат, 1952.

22. Лазарев Л. П. Инфракрасные и световые приборы самонаведения, летательных аппаратов. М., Машиностроение , 1970.

23. Лазеры. Сборник статей. Пер. с аигл. Под ред. Жаботинского М. Е. и Шмаонова Т. А. М.. ИЛ. 1963.

24. Лебедев П. Д. Сушка инфракрасными лучами. М., Госэнергоиэдат, 1955.

25. Левитин И. Б. Инфракрасная техника. Л., Энергия , 1973.

26. Локк А. С Управление снарядами. М., Гостехиздат, 1957.

27. Марголии И. А., Румянцев Н. П. Основы инфракрасной техники. М., Воениздат, 1957.

28. Микаэлян А. Л., Тер-Микаэлян М. Л., Турков Ю. Г. Оптические генераторы на твердом теле. М., Сов. радио , 1967.

29. Павлов А. В., Изнар А. И., Федоров Б. Ф. Оптико-электронные приборы космических аппаратов. М., Машиностроение , 1972.

30. Павлов А. В. Оптико-электрониые приборы. М., Энергия , 1974.

31. Применения лазеров. Пер. с англ. Под ред. Тычинского В. П. М.,. Мир , 1974.

32. Райков Л. Г. Нагрев летательных аппаратов в полете. М., Воениздат, 1962.

33. Сафронов Ю. П., Андрианов Ю. Г., Иевлев Д. С. Инфракрасная техника в космосе. М., Воениздат, 1963.

34. Сахаров Г. Н., Андреевский В. В., Букреев В. 3. Нагрев тел при движении с большими сверхзвуковыми скоростями. М., Оборонгиз, 1961.

35. Физика и техника инфракрасного излучения. Пер. о англ. М., Сов. радио , 1965. Авт.: Джемиссои Дж. Э., Мак-Фи Р. X., Пласс Дж. Н., Грубе Р. Г., Ригардс Р. Дж.

36. Хадсон Р. Инфракрасные системы. Пер. о англ. М., Мир , 1972.

37. Шестов Н, С Источники лучистой энергии. М., Госэнергоиздат, 1954.

38. Canada А. Н. Infrared, its military and peacetime uses. General Electr. Co., 1954.

39. De Vos J. C. Evalution of the Quality of a Blackbody. - Physica , 1954, № 20.

40. Elderlng H. G. Method for the Complete Description of Infrared Sky Backgrounds. - JOSA , 1961. v. 51.

41. Fontenot J. E. Thermal Radiation from Solid Rocket Plumes at High Altitude. - AIAAJ , 1965, v. 3.

42. Free L. J. Background Noise Measurments at the sea Horizon. - JOSA , 1959, V. 49.

43. Gray L. D., Mc Clatchay R. A. Calculations of Atmospheric Radiation-from 4, 2 to 5 fi. - Appi. bpt. , 1965, № 4.

44. Ramsey R. C. Spectral Irradiance from Stars and Planets. - Appt. Opt. , 1962, № 1.

45. Sloan R., Shaw J. H., Williams D. Thermal Radiation from the Atmosphere. - JOSA , 1956, v. 46.

Глава 4

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С РАЗЛИЧНЫМИ СРЕДАМИ

4.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Для гомогенной изотропной среды с относительной диэлектрической постоянной е, магнитной проницаемостью р, и проводимостью о справедливо волновое уравнение [21]:

V2 £ Н! 0. (4.1)

где Е - мгновенная амплитуда вектора электрического поля; - диэлектрическая постоянная вакуума; Сд - скорость света.

Решение уравнения (4.1) для одной компоненты вектора имеет вид (для плоской волны):

Ех{г, 0 = £о5с ехр(-i©Oexp-j X ехр^--) (2)

!где

iCOEo /J

(4.3)

Есэс - комплексная амплитуда компоненты поля х в момент = О в точке г= 0.

Плоская волна перемещается со скоростью с^п в направлении г и если она имеет только компоненту х (Еу = = 0), то ее мощность

£2=Eg, ехр

2(йкг \

(4.4)

-что указывает на уменьшение мошности в е раз на расстоянии г (1/е) = = со/2/гсо = Я/4 л/г. Величины я и /г определяют свойства оптической среды.

Возводя уравнение (4.3) в квадрат и решая его относительно п и fe (приравниванием действительных и мнимых частей), получаем

2n2 = fi,8

2fe2 = p,e

02 \1/2-

l2 82 eg j J

02 \ 1/2-

2 62 8 j J

(4.5)

(4.6)

Если среда является хорошим диэлектриком и ие ферромагнитна, то ~ 0; ц ~ 1 и тогда п с=:1/е; fe 0. Эти допущения приемлемы для большого числа оптических материалов в определенном диапазоне частот. В кристаллах ц, 8 и а являются функциями направления распространения волн относительно осей кристалла.