Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Куб Лесли (слева) и тепловой детектор (справа)

Куб Лесли - это устройство, используемое для измерения или демонстрации изменений теплового излучения, испускаемого разными поверхностями при одинаковой температуре.

Устройство [ редактировать ]

Он был изобретен в 1804 году Джоном Лесли (1766–1832), шотландским математиком и физиком. [1] В версии эксперимента, описанного Джоном Тиндаллом в конце 1800-х годов, [2] одна из вертикальных сторон куба покрыта слоем золота, другая - слоем серебра, третья - слоем меди, а четвертая сторона покрыта лаком isinglass . Куб выполнен из цельного металлического блока с центральной полостью. При использовании полость заполнялась горячей водой; весь куб по существу имеет ту же температуру, что и вода. Тепловой детектор (крайний правый на рисунке) показал гораздо большее излучение со стороны, покрытой лаком, чем с любой из трех других сторон.

Верхние фотографии куба Лесли (цветные) сделаны с помощью инфракрасной камеры; черно-белые фотографии внизу сделаны обычным фотоаппаратом. Грань куба, окрашенная в черный цвет, сильно излучает тепловое излучение. Полированная грань алюминиевого куба излучает намного слабее, а отраженное изображение теплой руки четкое.

Говоря современным языком, излучательная способность блестящих металлов невысока. Isinglass - это органический клей, обладающий гораздо большей излучательной способностью, чем металлы. Куб Лесли все еще используется для демонстрации и измерения вариаций коэффициентов излучения для различных материалов. [3] На рисунке изображены в искусственных цветах (« термограммы") куба при температуре около 55 ° C были сделаны с помощью инфракрасной камеры; черно-белые фотографии сделаны с помощью обычной камеры. Черная грань куба обладает высокой эмиссионной способностью, о чем свидетельствует красноватый цвет термографа. зеркальная полированная грань алюминиевого куба слабо излучает тепловое излучение, на что указывает синий цвет. Отражение руки экспериментатора имеет зеленый цвет, что соответствует высокой излучательной способности поверхности вблизи температуры тела (37 ° C). Фотографии также показывают, что окрашенная в белый цвет поверхность почти так же излучает излучение, как и черная поверхность.

FUNcube-1 в чистом помещении перед запуском

Современная версия Куба Лесли является частью конструкции небольшого спутника на околоземной орбите, известного как FUNcube-1 и зарегистрированного как голландский космический корабль. Запущенный в ноябре 2013 года, он демонстрирует поглощение и излучение солнечного излучения в космосе, когда спутник движется по орбите при полном солнечном свете, затмении и вращается вокруг своих трех осей. [4]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Лесли, Джон (1804). Экспериментальное исследование природы и распространения тепла . Эдинбург: Дж. Моуман. С. 36–48.
  2. ^ Тиндаль, Джон (1915). Нагрейте способ движения (6-е изд.). Д. Эпплтон . п. 297 .Предисловие к этой книге датировано 1886 годом; похоже, это перепечатка более ранней версии.
  3. ^ Воллмер, Майкл; Мёлльманн, Клаус-Петер (2011). Инфракрасное тепловидение: основы, исследования и приложения . Джон Вили и сыновья . С. 36–38. ISBN 9783527641550.
  4. ^ «Добро пожаловать на сайт FUNcube» . Проверено 20 июля 2014 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )

Дальнейшее чтение [ править ]

Описание куба Лесли, сделанное Дрейпером в 1861 году
  • Дрейпер, Джон Уильям (1861). Учебник по химии . Нью-Йорк: Харпер и братья . п. 68 . Дрейпер, Джон Уильям.В 1856 году Дрейпер описал устройство как кубический латунный сосуд, установленный на вертикальном вращающемся стержне. В некотором отдалении почерневшая лампочка дифференциального термометра. Зеркало отражает инфракрасные лучи куба на лампочку. Одна из сторон куба оставлена ​​с чистой поверхностью, другая - с слоем лака, третья - с двумя, а четвертая - с тремя слоями. Было обнаружено, что по мере увеличения количества слоев уходит больше тепла. В экспериментах Macedonio Melloni было обнаружено, что максимальная скорость излучения была при 16 слоях.
  • Лесли, Джон (1804). Экспериментальное исследование природы и распространения тепла . Эдинбург: Дж. Моуман. Джон Лесли.
  • Лесли, Джон (1813). Краткое описание экспериментов и приборов в зависимости от отношения воздуха к теплу и влажности . Эдинбург: Уильям Блэквуд . Джон Лесли математика.
  • Олсон, Ричард (сентябрь 1969). «Заметка о кубе Лесли в исследовании лучистого тепла». Анналы науки . 25 : 203–208. DOI : 10.1080 / 00033796900200111 .
  • Пойнтинг, Джон Генри; Томсон, Джозеф Джон (1906). Учебник физики . Лондон: Чарльз Гриффин и компания. стр.  230 -231. куб Лесли.