Cubul lui Leslie
Cubul Leslie este un dispozitiv folosit pentru a măsura sau demonstra variații ale radiației termice emise de diferite suprafețe la aceeași temperatură.
A fost inventat în 1804 de John Leslie (1766-1832), matematician și fizician scoțian. [1] În versiunea experimentului descrisă de John Tyndall la sfârșitul secolului al XIX-lea, [2] una dintre laturile verticale ale cubului este acoperită cu un strat de aur, un alt argint, o treime de cupru, în timp ce a patra față este acoperită cu un lac pe bază de sticlă . Cubul este format dintr-un bloc solid de metal cu o cavitate centrală. În funcționarea sa, cavitatea este umplută cu apă fierbinte; întregul cub are în esență aceeași temperatură ca și apa. Detectorul de căldură (chiar în figură) arată o emisie mult mai mare din partea cu vopseaua decât din oricare dintre celelalte trei fețe.
În termeni contemporani, „ emisivitățile ” metalelor lustruite sunt scăzute. Isinglass are o emisivitate mult mai mare decât cea a metalelor. Cubul Leslie este încă în uz pentru a demonstra și măsura variațiile de emisivitate ale diferitelor materiale. [3] În figură, imaginile color false („ termografe ”) ale unui cub la cca 55 ° C au fost luate cu o cameră cu infraroșu; fotografiile alb-negru au fost realizate cu o cameră normală. Fața neagră a cubului este extrem de emisivă, după cum indică culoarea roșiatică a termografului. Fața lustruită în oglindă a cubului de aluminiu emite o radiație termică slabă, după cum indică culoarea albastră. Reflecția mâinii experimentatorului este verde, ceea ce corespunde unei suprafețe cu emisivitate ridicată apropiată de temperatura corpului ( 37 ° C ). Fotografiile arată, de asemenea, că suprafața pictată în alb este aproape la fel de emisivă ca o suprafață neagră.
O versiune modernă a cubului Leslie face parte din structura unui mic satelit cunoscut sub numele de FUNcube-1 și catalogat ca o sondă olandeză. Lansat în noiembrie 2013, acesta demonstrează absorbția și emisia de radiații solare în spațiu pe măsură ce satelitul orbitează în plin soare, eclipsează și se rotește în jurul celor trei axe ale sale. [4]
Notă
- ^ Robitaille, P., Radiația corpului negru și particula de carbon , în progres în fizică , vol. 3, 2008, pp. 36–55.
- ^ John Tyndall, Heat a Mode of Motion , ediția a VI-a, D. Appleton , 1915.
- ^ Michael Vollmer și Klaus-Peter Möllmann, Infrared Thermal Imaging: Fundamentals, Research and Applications , John Wiley & Sons , 2011, pp. 36–38, ISBN 978-3-527-64155-0 .
- ^ Bine ați venit pe site-ul FUNcube , la funcube.org.uk . Adus la 20 iulie 2014 .
Bibliografie
- John William Draper, Manual de chimie , New York, Harper și frați , 1861, p. 68. John William Draper, Manual de chimie , New York, Harper și frați , 1861, p. 68. John William Draper, Manual de chimie , New York, Harper și frați , 1861, p. 68. În 1856, Draper a descris dispozitivul ca pe un vas de alamă cubic așezat pe o tijă verticală rotativă. La mică distanță se află becul înnegrit al unui termometru diferențial. O oglindă reflectă razele infraroșii ale cubului pe bec. O parte a cubului este lăsată cu o suprafață limpede, alta cu un strat de vopsea, a treia cu două și a patra cu trei straturi. S-a constatat că a scăpat mai multă căldură odată cu creșterea numărului de paltoane. În experimentele lui Melloni, s-a constatat că rata maximă de radiație a fost de 16 mâini.
- Leslie, John, An Experimental Inquiry into the Nature and Propagation of Heat , Edinburgh, J. Mawman, 1804.
- Leslie, John, O scurtă relatare a experimentelor și instrumentelor, în funcție de relațiile aerului cu căldura și umiditatea , Edinburgh, William Blackwood , 1813.
- Olson, Richard, A Note on Leslie's Cube in the Study of Radiant Heat , în Annals of Science , vol. 25, septembrie 1969, pp. 203–208, DOI : 10.1080 / 00033796900200111 .
- Poynting, John Henry și Thomson, Joseph John, Un manual de fizică , Londra, Charles Griffin and Company, 1906, pp. 230-231.
