Исследование: Дальнейшая  демонстрация поглощения тепловых волн

На рисунке выше показаны два одинаковых медных листа А и В, укрепленные на деревянных подставках. Лист А окрашен в белый цвет, а В - в черный. Позади каждого из них находится комочек воска, в который воткнут большой гвоздь. Поместите маленький электрический нагреватель посередине между двумя пластинами и на том же уровне, что и воск, а затем включите его. Очень скоро воск позади черной пластины растает и гвоздь упадет. Если пластина А хорошо отполирована, то таяние воска позади нее займет много времени.

Исследование:  Исследовать тепловое излучение при помощи куба Лесли

Куб Лесли - это пустой медный куб с различными поверхностями его четырех сторон. Одна закрашена черным цветом, другая - белым, третья - с грубой поверхностью, четвертая отполирована. Налейте в куб кипящую воду и помещайте на одинаковом расстоянии от каждой из четырех сторон термостолбик, подсоединенный к чувствительному гальванометру. Отклонение стрелки гальванометра наибольшее, когда термостолбик повернут к черной поверхности, и наименьшее, когда он обращен к полированной поверхности.

Из наших исследований следует, что абсолютно черная поверхность куба - лучший излучатель, а затем идут грубая, белая и полированная поверхности. При сопоставлении этого факта с явлением поглощения может быть установлено общее правило, что хорошие   поглотители - хорошие излучатели, а плохие поглотители - плохие излучатели. При помощи куба Лесли можно провести еще один эксперимент для сравнения способности различных веществ к передаче излучения. Листы различных веществ помещаются между черной поверхностью и термостолбиком, показания которого фиксируются. Эксперимент может быть повторен с использованием вместо куба маленького электрического нагревателя. Следует помнить, что поскольку куб Лесли имеет температуру около 100 °С, то излучение будет длинноволновым, в то время как излучение от электрического нагревателя будет иметь гораздо более короткие волны. Вы должны обнаружить, что стекло пропускает некоторую часть излучения от электри-ческого нагревателя, но длина пропущенных стеклом волн меньше, чем излученных кубом Лесли. Этим объясняется парниковый эффект.

Коротковолновое излучение Солнца (коротковолновое потому, что Солнце имеет высокую температуру) пропускается стеклом и поглощается растениями, почвой и другими объектами в парнике. Эти объекты нагреваются, но поскольку их температура невысока, то их излучение с большей длиной волны. Оно не может пройти сквозь стекло, отражается и остается в парнике. В результате температура в  парнике  существенно   повышается. Следует подчеркнуть, что все тела испускают и поглощают излучение непрерывно. Существует его постоянная передача. Когда тело находится в равновесном состоянии, то в каждую секунду количество поглощаемой теплоты равно количеству испускаемой теплоты. Если поглощаемое количество больше испускаемого, то температура тела растет. Это приводит к увеличению испускаемого излучения, и температура будет расти до тех пор, пока не будет достигнуто равновесное состояние.