Лесли куб
Куб Лесли — это устройство, используемое для измерения или демонстрации изменений теплового излучения, излучаемого различными поверхностями при одинаковой температуре.
Устройство [ править ]
Его придумал в 1804 году Джон Лесли (1766–1832), шотландский математик и физик. [1] В версии эксперимента, описанной Джоном Тиндалем 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 из стекловолокна . Куб изготовлен из цельного металлического блока с центральной полостью. При использовании полость заполнялась горячей водой; весь куб имеет практически ту же температуру, что и вода. Тепловой детектор (крайний справа на рисунке) показал гораздо большее излучение со стороны с лаком, чем с любой из трех других сторон.
Говоря современным языком, коэффициент излучения блестящих металлов невелик. Isinglass представляет собой органический клей и имеет гораздо большую излучательную способность, чем металлы. Куб Лесли до сих пор используется для демонстрации и измерения изменений коэффициента излучения различных материалов. [3] На рисунке изображения куба в искусственных цветах (« термографии ») куба при температуре около 55 °C были получены с помощью инфракрасной камеры; черно-белые фотографии сделаны обычной камерой. Черная грань куба обладает высокой излучательной способностью, о чем свидетельствует красноватый цвет термографа. Зеркальная полированная грань алюминиевого куба слабо излучает тепловое излучение, о чем свидетельствует синий цвет. Отражение руки экспериментатора имеет зеленый цвет, что соответствует поверхности с высокой излучательной способностью вблизи температуры тела (37 °C). Фотографии также показывают, что поверхность, окрашенная в белый цвет, почти так же излучает, как и черная поверхность.
Современная версия Куба Лесли является частью структуры 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 солнечной радиации в космосе, когда спутник вращается по орбите при полном солнечном свете, затмевает и вращается вокруг своих трех осей. [4]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Лесли, Джон (1804 г.). Экспериментальное исследование природы и распространения тепла . Эдинбург: Дж. Моуман. стр. 36–48.
- ^ Тиндаль, Джон (1915). Нагрейте режим движения (6-е изд.). Д. Эпплтон . п. 297 . Предисловие к этой книге датировано 1886 годом; Похоже, это перепечатка более ранней версии.
- ^ Воллмер, Майкл; Мёлльманн, Клаус-Петер (2011). Инфракрасное тепловидение: основы, исследования и приложения . Джон Уайли и сыновья . стр. 36–38. ISBN 9783527641550 .
- ^ «Добро пожаловать на сайт FUNcube» . Проверено 20 июля 2014 г.
Дальнейшее чтение [ править ]
- 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 вертикальной вращающейся ножке. Чуть поодаль — почерневшая колба дифференциального термометра. Зеркало отражает инфракрасные лучи куба на лампочку. Одну из сторон куба оставляют чистой поверхностью, другую - слоем лака, третью - двумя, четвертую - тремя слоями. Было обнаружено, что по мере увеличения количества слоев уходит больше тепла. В опытах Маседонио Меллони было установлено, что максимальная скорость излучения приходится на 16 слоев. - Лесли, Джон (1804 г.). Экспериментальное исследование природы и распространения тепла . Эдинбург: Дж. Моуман.
Джон Лесли.
- Лесли, Джон (1813). Краткий отчет об экспериментах и приборах в зависимости от отношения воздуха к теплу и влажности . Эдинбург: Уильям Блэквуд .
Джон Лесли Математика.
- Олсон, Ричард (сентябрь 1969 г.). «Заметка о кубе Лесли при изучении лучистого тепла». Анналы науки . 25 (3): 203–208. дои : 10.1080/00033796900200111 .
- Пойнтинг, Джон Генри; Томсон, Джозеф Джон (1906). Учебник физики . Лондон: Чарльз Гриффин и компания. стр. 230–231 .
Лесли Кьюб.