Я застрял на следующем упражнении:
Представьте себе алюминиевую сферу, окрашенную в матово-белый цвет с коэффициентом излучения на видимых длинах волн и на длинах волн больше, чем . Эта сфера вращается вокруг Солнца, получая поток мощности . Найдите установившуюся температуру шара. Найдите пиковую длину волны излучаемой энергии и определите, какое значение следует использовать для расчета излучаемой энергии.
Сначала я понял, что сфера с радиусом получает солнечное излучение только на площади будучи способным излучать радиацию по всей площади . Таким образом, поток мощности, излучаемый сферой, должен составлять четверть потока мощности, который она получает:
Я не получить намного дальше, чем это, хотя. Я бы хотел продолжить расчет температуры, например, с помощью , но средний коэффициент излучения зависит от температуры и я даже не знаю для большинства длин волн, так что это не вариант. Единственное другое соответствующее уравнение, которое я знаю, это закон Планка:
Но дается только для видимого света и длин волн более 5 микрометров. Я подумал о приближении разрыва между ними с помощью линейной функции, подобной этой:
но даже при этом я не знаю, как я мог бы использовать закон Планка для расчета температуры. Любые идеи приветствуются.
Я думаю, что идея заключается в том, что между кривыми излучения Солнца и сферы очень мало перекрытия длин волн (возможно, вам нужно предоставить аргумент для этого), поэтому вы можете рассматривать их отдельно. Нужно приравнять (с учетом множителя четыре) для температуры Солнца и оптической излучательной способности, а также для (неизвестной) температуры сферы и инфракрасной излучательной способности.
ПрофРоб
Кено
ооо