Шешімі: Максимум излучения Земли
Мақала тапсырмағаПарниковый эффект
Эффект «парника» известен всем, имевшим дело с этим незамысловатым огородным сооружением. В атмосфере он выглядит так. Часть излучения Солнца, не отразившаяся от облаков, проходит через атмосферу, исполняющую роль стекла или плёнки, и нагревает земную поверхность. Нагретая поверхность остывает, испуская тепловое излучение, но это уже другое излучение
–
инфракрасное. Средняя длина волны такого излучения значительно больше, чем приходящего от Солнца. Потому почти прозрачная для видимого света атмосфера пропускает его значительно хуже. «Вклад» в парниковый эффект газов, входящих в состав атмосферы Земли, представлен в таблице.
| Газ | Формула | Вклад |
| водяной пар | H₂O | 36–72% |
| диоксид углерода | CO₂ | 9–26% |
| метан | CH₄ | 4–9% |
| озон | O₃ | 3–7% |
Механизм парникового эффекта иллюстрирует рисунок 1 (а и б).
Рис. 1 а
кривая 1
–
расчётный спектр излучения Солнца (с температурой фотосферы 6000
°С);
кривая 2
–
расчетный спектр излучения Земли (с температурой поверхности 25 °С).
Рис. 1 б
Поглощение (в процентном отношении) земной атмосферой излучения на разных длинах волн.
На участке спектра от 10 до 20 мкм находятся полосы поглощения инфракрасного излучения молекулами CO₂, H₂O, O₃, CH₄. Они-то и поглощают излучение, приходящее с поверхности Земли.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Используя приведённый материал, определите длину волны, на которую приходится максимум инфракрасного излучения Земли при температуре поверхностного слоя $25\, ^\circ\mathrm{C}$. Ответ запишите с точностью до целых, в мкм.
Шешім по шагам
3 қадамПереведём температуру поверхностного слоя Земли в кельвины.
$$T = 25 + 273 = 298\,\text{К}$$По закону смещения Вина длина волны максимума излучения определяется выражением:
$$\lambda_{\max} = \frac{b}{T}$$Подставим значения и округлим результат до целых.
$$\lambda_{\max} = \frac{2898}{298} \approx 9{,}7\,\text{мкм} \approx 10\,\text{мкм}$$Где здесь ошибаются
Используют температуру в градусах Цельсия вместо температуры в кельвинах.
Забывают округлить результат до целых.
Перепутывают длину волны максимума с частотой излучения.