A fény keletkezése. Hőmérsékleti sugárzás. Hőmérsékleti sugárzás. Lumineszcencia. Lézer. Tapasztalat: a forró testek Hőmérsékleti sugárzás

Hasonló dokumentumok
A fény keletkezése. Hőmérsékleti sugárzás. Hőmérsékleti sugárzás. Lumineszcencia. Lézer. Tapasztalat: a forró testek Hőmérsékleti sugárzás

A fény keletkezése. Hőmérsékleti sugárzás. Hőmérsékleti sugárzás. Lumineszcencia. Lézer. Tapasztalat: a forró testek Hőmérsékleti sugárzás

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

A hőmérsékleti sugárzás

Név... intenzitás abszorbancia moláris extinkciós. A Wien-féle eltolódási törvény szerint az abszolút fekete test maximális emisszióképességéhez

Sugárzásos hőtranszport

Sugárzáson, és infravörös sugárzáson alapuló hőmérséklet mérés.

Szilárd testek sugárzása

A gravitáció hatása a hőmérsékleti sugárzásra

1. Az üregsugárzás törvényei

A légköri sugárzás. Sugárzási törvények, légköri veszteségek, energiaháztartás

Dr. Nagy Balázs Vince D428

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Építészmérnöki Kar. Világítástechnika. Mesterséges világítás. Szabó Gergely

ATOMMODELLEK, SZÍNKÉP, KVANTUMSZÁMOK. Kalocsai Angéla, Kozma Enikő

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

A fény tulajdonságai

Az elektromágneses hullámok

A hőmérsékleti sugárzás

A kvantummechanika kísérleti előzményei A részecske hullám kettősségről

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Hőmérsékleti sugárzás

Színképelemzés. Romsics Imre április 11.

Abszorpció, emlékeztetõ

u,v chromaticity diagram

Sugárzáson, alapuló hőmérséklet mérés.

Infravörös melegítők. Az infravörös sugárzás jótékony hatása az egészségre

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

A napenergia-hasznosítás alapjai

A Planck-eloszlásokról és a fényforrások ekvivalens színhőmérséklet -eiről Erbeszkorn Lajos

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

A fény biológiai hatásai

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (a) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: november 15. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Milyen színűek a csillagok?

Abszorpciós spektroszkópia

Sugárzásos hőátadás. Teljes hősugárzás = elnyelt hő + visszavert hő + a testen áthaladó hő Q Q Q Q A + R + D = 1

KOMFORTELMÉLET dr. Magyar Zoltán

II. Szakmai alap- és szakismeretek, gyakorlati alkalmazásuk 11. Világítástechnika Hunyadi Sándor

AZ ELEKTROMÁGNESES SUGÁRZÁS KETTŐS TERMÉSZETE

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

Termográfiai vizsgálatok

Orvosi biofizika. 1 Az orvostudomány és a biofizika kapcsolata. Sugárzások a medicinában. gyakorlatok. 1. félév előadásai

TAKARMÁNYOZÁSTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Műszeres analitika. Abrankó László. Molekulaspektroszkópia. Kémiai élelmiszervizsgálati módszerek csoportosítása

Hogyan és mivel világítsunk gazdaságosan?

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

A TERMOKAMERA, AVAGY A CSÖRGŐKÍGYÓ STRATÉGIÁJA

Tantárgy neve. Környezetfizika. Meghirdetés féléve 6 Kreditpont 2 Összóraszám (elm+gyak) 2+0

Atomfizika zh megoldások

Fejezetek az Információ-Technológia Kultúrtörténetéből. Az elektromos fényelőállítás története

A mérési feladat (1) A fotoellenállás R ellenállása függ a megvilágítás erősségétől (E), amely viszont arányos az izzószál teljesítmény-sűrűségével:

A Föld pályája a Nap körül. A világ országai. A Föld megvilágítása. A sinus és cosinus függvények. A Föld megvilágítása I. A Föld megvilágítása II.

Lumineszcencia Fényforrások

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Fejezetek az Információ-Technológia Kultúrtörténetéből. Az elektromos fényelőállítás története

Bevezetés a biofizikába. Elektromágneses hullámok, a fény kettős természete. Anyaghullámok. Hőmérsékleti sugárzás.

Alapfogalmak folytatás

Abszorpciós fotometria

2. A hőátadás formái és törvényei 2. A hőátadás formái Tapasztalat: tűz, füst, meleg edény füle, napozás Hőáramlás (konvekció) olyan folyamat,

ÉPÜLETEK KOMFORTJA Hőkomfort 1 Dr. Magyar Zoltán

Biofizika. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? A biológiában és orvostudományban alkalmazott fizikai módszerek tárgyalása

Biofizika. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? A biológiában és orvostudományban alkalmazott fizikai módszerek tárgyalása

FOTOKÉMIAI REAKCIÓK, REAKCIÓKINETIKAI ALAPOK

Világítástechnika I Fekete test vázlata. Hőmérsékleti sugárzás Üreg-, fekete-, vagy Planck-sugárzó Rayleigh, Wien, Planck (1900) formula

Hang és ultrahang. Sugárzások. A hang/ultrahang mint hullám. A hang mechanikai hullám. Terjedéséhez közegre van szükség vákuumban nem terjed

Abszorpciós fotometria

A sugárzás kvantumos természete. A hőmérsékleti sugárzás

Modern fizika laboratórium

Áttekintés. Optikai veszélyek. UV veszélyek. LED fotobiológia. Az UV sugárz szembe. Bevezetés Optikai sugárz. Összefoglalás.

Kaméleonok hőháztartása. Hősugárzás. A fizikában három különböző hőszállítási módot különböztetünk meg: Hővezetés, hőátadás és a hősugárzás.

Az elektromágneses sugárzás kölcsönhatása az anyaggal

Távérzékelés, a jöv ígéretes eszköze

(Visontai Dávid, szeptember)

Tipikus megvilágítás szintek a szabadban (délben egy napfényes napon) FISHER LED

Abszorpciós fotometria

Az elektromágneses sugárzás kölcsönhatása az anyaggal

Koherens fény (miért is különleges a lézernyaláb?)

ÉPÜLETEK KOMFORTJA Hőkomfort 2 Dr. Magyar Zoltán

Hogyan bírhatjuk szóra a molekulákat, avagy mi is az a spektroszkópia?

A napenergia alapjai

OPTIKA. Vozáry Eszter November

Koherens fény (miért is különleges a lézernyaláb?)

Molekulaspektroszkópiai módszerek UV-VIS; IR

Égés és oltáselmélet I. (zárójelben a helyes válaszra adott pont)

MŰHOLDAKRÓL TÖRTÉNŐ LEVEGŐKÉMIAI MÉRÉSEK

Környezeti klimatológia I. Növényzettel borított felszínek éghajlata

A kvantumelmélet kísérletes háttere

A SUGÁRZÁS ÉS MÉRÉSE

Elektromágneses hullámegyenlet

Alkalmazás a makrókanónikus sokaságra: A fotongáz

KOMFORTELMÉLET Dr. Magyar Zoltán

A Komfortelmélet mindössze néhány évtizedes múltra visszatekintő szaktárgy.

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Dr. Vincze Árpád

Feketetest sugárzás. E = Q + W + W sug. E = Q + W + I * dt. ELTE II. Fizikus, 2005/2006 I. félév KISÉRLETI FIZIKA Hıtan (XI.

LED Katalógus LED a holnap világossága. Oxygen Communication Kft. oxygen-2.com/ledvilagitas

Infravörös melegítők. Az infravörös sugárzás jótékony hatása az egészségre

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

IMPAC pirométerek hordozható

OPTIKA. Fotometria. Dr. Seres István

Átírás:

A fény keletkezése Hőmérsékleti sugárzás Hőmérsékleti sugárzás Lumineszcencia Lézer Tapasztalat: a forró testek Hőmérsékleti sugárzás Környezetének hőfokától függetlenül minden test minden, abszolút nulla foktól különböző hőmérsékleten elektromágneses sugárzást bocsát ki. látható fényt bocsátanak ki Forrása: rezgő töltés oszcillátor

A rezgési energia kvantált természetű, csak meghatározott értékkel változhat. E= hf f: az oszcillátor frekvenciája h: Planck-állandó Planck (1900) A rezgési energia változása elektromágneses sugárzás elnyelésével illetve kibocsátásával jár. Kirchhoff megfigyelése: testre jellemző abszorpciós tényező J α = J absz össz hullámhosszról hullámhosszra változhat Abszolút fekete test: minden rá eső energiát elnyel α = 1 Kirchhoff megfigyelése: ha egy test erősebben sugároz, akkor jobban el is nyel : kisugárzott felületi teljesítmény [W/m 2 ] α λj = 1 λi λj α = α λi λj α λi < 1 i: tetszőleges test j: abszolút fekete test α 1 < 1 λ ( fekete) = < λ j α λj λ ( fekete) Az abszolút fekete test kisugárzott felületi teljesítménye a legnagyobb i < λ ( fekete) Az emberi test kb. 95%-os fekete testnek tekinthető Az abszolút fekete test által kisugárzott felületi teljesítmény a legnagyobb

A hőmérsékleti sugárzás emissziós spektruma Stefan Boltzmann törvény - a spektrum folytonos - egy maximuma van : λ max -a gőrbe alatti terület: Δ Δλ σ = 4 fekete( T ) = σt Stefan Boltzmann -állandó 8 W 5.7 10 [ ] 2 4 m K Δ Δλ = σt Összes kisugárzott felületi teljesítmény 4 λ max λ λ max A hőmérsékleti sugárzás szerepe a hőleadásban Δ 4 4 = σ ( T test T környezet ) Befolyásolja a sugárzó test -hőmérséklete -felszínének területe -a környezet/a környező tárgyak hőmérséklete ennyi energiát veszít sugárzás révén 1 óra alatt az az ember, akinek testfelülete 0,8 m2, ha a környezet hőmérséklete 20 C? A bőrfelület hőmérséklete 27 C. (120 kj) T 1 =300K T 2 =293K σ=5,7*10-8 Wm -2 K -4 Δ=σ(T 14 -T 24 ) Δ=σ(T 14 -T 24 ) Δ=41,6 Wm -2 Ε=Δ*T*A Ε=119 J

Betekintés a hőszabályozásba Hőtermelés + hőfelvétel = hőleadás Betekintés a hőszabályozásba Hőtermelés + hőfelvétel = hőleadás A szervezet hőszabályozástól független hőtermelése: alapanyagcsere izommunka szekréció stb Sugárzás Vezetés Áramlás Sugárzás Vezetés Áramlás Sugárzás Vezetés Áramlás 100W elhanyagolható 10W Csak a hőszabályozás érdekében termelt + hő Nem szabályozható Párolgás Párolgás 10W aghőmérséklet köpenyhőmérséklet aghőmérséklet : 37 o C agy, szív/mellkas, hasüreg ilyen kihívások lehetnek a szabályozás számára? 1/ A környezeti hőmérséklet az optimálisnál alacsonyabb 2/ A környezeti hőmérséklet az optimálisnál magasabb Köpenyhőmérséklet: változó bőr, bőr alatti kötőszövet, végtagok Külső hőmérséklet optimális : komfort hőmérsékleti zóna nincs szükség extra energiára sem a testhőmérséklet emeléséhez, sem csökkentéséhez

Az emissziós spektrum változása a test hőmérsékletével energiafelhasználás hőtermelés Az ember komfortzónája T > 1 > T2 > T3 > T4 T5 Δ Δλ > 1 > 2 > 3 > 4 5 λ max 1 < λmax2 < λmax3 <... T λ max = állandó 20-24 28-30 t környezeti ( o C) komfortzóna ruhában mezítelen komfortzóna Wien-féle eltolódási törvény T λ max = k 6 k = 2.898 10 [ nm K] Δ UV VIS infravörös Δλ Alkalmazások 1. Hőmérsékleti sugárzás detektálása teletermográfia - infradiagnosztika A köpeny hőtérképe daganatok, gyulladások, érszűkületek diagnosztikája Wien-féle eltolódás alapján az emberi test spektrumának maximuma. T köpeny λ max 305 [K] 9500[ nm] λ [nm] Emberi hőtérképek készítésében alkalmazott készülékek érzékenységi maximuma: 7-14 microméter 700 K testhőmérséklet alatt a sugárzás nem látható

Normal és infrakamerával készült felvételek A termográfia alkalmazásának szakterületei: sportegészségügy reumatológia emlőrák diagnosztika fogászat neurológia thermal camera Vérellátottság megváltozása dohányzás gyulladás vagy trombózis Oral maxillo-facial thermography temperature gradient for normal teeth Thermogram of a non-vital tooth axillo-faciális termográfia egészséges fog hőmérsékleti térképe axillo-faciális termográfia elhalt fog hőmérsékleti térképe J Dent Oral ed 13 (2011), Nr. 4

Nem orvosi célú felhasználási területek Szigeteléstechnika Élelmiszeripar

Csillagászat 300 K Alkalmazások 6,000 K 2. Hőmérsekleti sugárzó fényforrások T (K) λ max (μm) Spektrumtartomány (W/m 2 ) Nap 6000 0.5 VIS 7 x 10 7 Föld 300 10 infravörös 460 Hőmérsékleti sugárzó fényforrások Látás érzékenysége A napsugárzás spektruma és módosulása a égkörben A NAP hőmérsékleti sugárzásának 40 % esik a látható tartományba. h őhőmérsékleti λ max közel van a szem legnagyobb érzékenységéhez X-ray UV Spektrum a Föld felszínén: λ < 290 nm-t a légkör kiszűri

Izzólámpa etal filaments in a glass bulb heated to high temperature to approach the spectrum of the Sun. Villanykörte Wolfram 3000 K Infralámpa Wolfram 1300 K blackbody Sollux lámpa W-nál nagyobb teljesítmény T>3300 K-nél hosszú hullámhosszú IR kiszűrése UV szűrés, ill. UV -> UVA for tanning Látás érzékenysége VIS W-szálas izzó Seasonal Affective Disorder (S.A.D.) kezelése 5000 K hőmérsékleti sugárzó fényforrás (λ max = 580 nm) UV szűrővel (Nap: kb 6000 K, λ max = 480 nm) A megvilágítás erőssége: max. 5-10 ezer lux (normál munkahelyi világítás kb 50-100 lux, tűző napsütés kb 10 5 lux) Kezelési idő: 10 15 perc / nap A hét kérdése iért nem látható az emberi test által emittált hőmérsékleti sugárzás?

Kapcsolódó fejezetek: Damjanovich, Fidy, Szöllősi: Orvosi Biofizika II. 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.6