第04讲 如何实施2S——定义，方法和实施步骤.ppt

文档介绍：辐射转移
光源原理与设计—气体放电的基本原理
诸定昌
一. 光谱的发射系数和吸收系数
1. 跃迁过程的分类
自发辐射跃迁跃迁几率 Anm
吸收跃迁吸收跃迁几率 BmnρB(ν)
感应辐射跃迁感应跃迁几率 BnmρB(ν)
光源原理与设计—气体放电的基本原理
诸定昌
n
m
自
发
辐
射
吸
收
感
应
辐
射
平衡下:
Anmnn+BnmρB(ν)nn = BmnρB(ν)nm
1
LTE下:
nn
nm
=
gn
gm
exp(- )
KT
hνnm
联立解有:
ρB(ν) =
Anm
Bnm
1
gmBmn
gnBnm
e
hν
KT
-1
2
光源原理与设计—气体放电的基本原理
诸定昌
由planck公式:
ρB(ν) =
8πhν
c
3
3
e
KT
-1
hν
1
所以
8πhν
c
3
3
Bnm
Anm =
gmBmn =gnBnm
3
2光谱的发射系数
光源原理与设计—气体放电的基本原理
诸定昌
定义:
εν=
dtdVdΩdν
d E
4
εν= εν+εν
s
i
4
自发辐射
感应辐射
有:
εν=
s
4π
1
nn Anm
5
光源原理与设计—气体放电的基本原理
诸定昌
由5和6得:
对应:
εν=
i
4π
1
nn BnmρB(ν)
c
1
nn Bnm LνB
=
6
其中:
LνB =
4π
c
ρB(ν)
εν
εν
s
i
=
c
2
2hν
3
LνB
7
光源原理与设计—气体放电的基本原理
诸定昌
平衡下:
4π
1
nn Anm
c
1
nn Bnm LνB
+
c
1
nm Bmn LνB
=
8
光谱的吸收系数:
Kν= -
dLν
Lνdx
dLν=L’ν-Lν
定义:
其中
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x
x+dx
Lν
L’ν
物理意义:
Lν(x) =Lν(0)e
-Kx
由基尔霍夫定律:
LνB =
εν
Kν
=
2 hν
c
2
3
e
KT
-1
hν
1
9
平衡下:
εν= εν+εν= Kν LνB
s
i
对应8式:
Kν
c
1
nn Bmn
=
10
光源原理与设计—气体放电的基本原理
诸定昌
0 x x0
Lν(0)
Lν(x)
对某一谱线:
εL =∫line εν dυ=
s
4π
1
nn Anm hν
c
1
nn Bnm LνB hν
εL =∫line εν dυ=
s
i
i
KL =∫line Kν dυ=
c
1
nm Bmn hν
光源原理与设计—气体放电的基本原理
诸定昌
若把εν看作负吸收,有总的吸收系数Kν
i
~
εν+εν= Kν LνB平衡下:
s
i
Kν LνB=εs
~
所以:
Kν LνB= Kν LνB- εν
~
i
c
1
nm Bmn LνB
=
c
1
nn Bnm LνB
-
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诸定昌