Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Чёрный и белый предметы в вакууме  (Прочитано 5463 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн CADETАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 13 854
  • Благодарностей: 372
  • Не верь, не бойся, не проси. (с)
    • Сообщения от CADET
    • САМИЗДАТ
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #40 : 16 Авг 2019 [23:21:16] »
Потому что в первом посте темы вопрос был про чёрное и белое, а не про "усреднённое альбедо на определённом/фиксированном расстоянии от Солнца".
Да, чёрное и белое, в бытовом смысле этих слов. Никто не спорит, думаю, что "чёрное" поглощает энергии больше, чем отражает. А "белое" больше отражает. И, если не растекаться белкою по древу, то какое при установившемся тепловом балансе будет горячее?
МОЯ ФАНТАСТИКА И ФЭНТЕЗИ
О, сколько нам открытий чудных
Готовит... труд писак паскудных!

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 234
  • Благодарностей: 183
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #41 : 16 Авг 2019 [23:49:08] »
А в ИК?
Тоже.
Моё предположение, которое не могу доказать, базируется на тех фактах, что чёрная поверхность Луны днём существенно нагревается, а в белом "Салюте-7", при выходе из строя электропитания, температура опустилась ниже нуля.
Чего-то сомневаюсь что покрас поверхности станции заметно повлиял на температурный баланс. В 1997 году на станции МИР (довольно цветастой по модулям наверное) сломалась система кондиционирования, утечка хладагента. Несколько месяцев экипаж жил при температурах 40-50 по Цельсию, всю дорогу вспарывали внутреннюю обшивку и искали утечки. Привыкли, потом при +25 мёрзли, носили шерстяные носки. Белую краску видимо не завезли, или вместо того чтобы покрасить перед стартом, замутили эту систему кондиционирования. Если без шуток, видимо электросистемы было нельзя отключать, а так может и как на Салюте-7 дубак был бы (судя по фильму Аполлон-13 у них дубак тоже был после аварии и последующего ручного отключения энергосистем в целях экономии энергии аккумуляторов). К тому же на Салюте-7 несколько сомневаюсь, что была система кондиционирования примерно как на МИРе.
Carthago restituenda est

Оффлайн LV46

  • *****
  • Сообщений: 7 099
  • Благодарностей: 411
    • Сообщения от LV46
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #42 : 17 Авг 2019 [00:10:45] »
Да, чёрное и белое, в бытовом смысле этих слов. Никто не спорит, думаю, что "чёрное" поглощает энергии больше, чем отражает. А "белое" больше отражает. И, если не растекаться белкою по древу, то какое при установившемся тепловом балансе будет горячее?
Ответ на вопрос темы уже был:
допустим у нас два абсолютно серых тела (разной степени серости) - они нагреются до одинаковой температуры; более тёмное быстрее.

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 9 330
  • Благодарностей: 759
    • Сообщения от библиограф
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #43 : 17 Авг 2019 [06:30:16] »
Цитата
Чего-то сомневаюсь что покрас поверхности станции заметно повлиял на температурный баланс.
А вы поменьше сомневайтесь, лучше читайте учебник, стр.198 и дальше
https://dwg.ru/dnl/2350
Цитата
Причем, с допущением, что альбедо для тела одинаково во всем заданном диапазоне частот существенной части спектра Солнца (от ИК до УФ). Шкала будет черный-серый-белый, а не красный-зеленый-синий.
Неприемлемое допущение!
Дело в том, что идеально серое тело - фикция, невозможно достичь одинакового
коэффициента черноты во всем спектральном диапазоне, а поскольку нагретое тело
излучает не на той длине волны, которую поглощает, равновесная температура нагреваемого
Солнцем тела будет зависеть сложным образом от интенсивности освещения.
Почему-то, и на Земле, и в Космосе, если хотят нагреть на Солнце предмет, его красят в чёрный цвет, и не просто в чёрный, а с очень хитрым спектральным распределением отражательной способности
  https://b-ok.cc/book/3036744/fb128a
https://leg.co.ua/arhiv/generaciya/selektivnye-poverhnosti-solnechnyh-ustanovok.html
Вот, например, отражательная способность обычного железа, окисленного нагреванием на
воздухе :o
« Последнее редактирование: 17 Авг 2019 [06:55:19] от библиограф »

Оффлайн CADETАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 13 854
  • Благодарностей: 372
  • Не верь, не бойся, не проси. (с)
    • Сообщения от CADET
    • САМИЗДАТ
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #44 : 17 Авг 2019 [09:52:24] »
Ответ на вопрос темы уже был:
Цитата: Geen от 15 Авг 2019 [15:33:14]

    допустим у нас два абсолютно серых тела (разной степени серости) - они нагреются до одинаковой температуры; более тёмное быстрее.
Что-то я не очень согласен. Согласитесь, что покраска тела в белый цвет, с целью увеличения его отражательной способности, эквивалентна удалению его от Солнца. Но никто при этом не утверждает, что чёрные тела на орбитах Земли и Марса нагреются одинаково, только второе "медленнее".
МОЯ ФАНТАСТИКА И ФЭНТЕЗИ
О, сколько нам открытий чудных
Готовит... труд писак паскудных!

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #45 : 17 Авг 2019 [11:09:47] »
Что-то я не очень согласен.
Вы неявно предполагаете, что эффективность остывания останется той же. Но "интуиция" Вас подводит - вы же специально поместили тела в условиях для которых у вас нет "жизненного" опыта.
А Ваш оппонент, при этом предполагает совсем другое - тоже имеет право. До тех пор пока вы явно не договоритесь какого цвета эта "краска" в ИК диапазоне.
И за вас это никто не сделает (поскольку не участвует в том споре).
А все сведения, необходимые для решения вопроса, приводились в теме уже по нескольку раз.
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Онлайн archetip-z

  • *****
  • Сообщений: 6 747
  • Благодарностей: 142
  • coniunctio oppositorum
    • Skype - Archetip-Z
    • Сообщения от archetip-z
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #46 : 17 Авг 2019 [16:47:27] »
Я, как дизайнер уже вижу беду в постановке задачи.
С чёрным предметом всё понятно, он поглощает все фотоны на одной частоте и излучает на низшей.
А белый - это как? Какая форма отражения предполагается? Положим, зеркальный - тоже белый, он всё отразит.
А белый диффузный, частично отразит, частично поглотит. Сколько отразит и сколько поглотит и при каком угле?
Вы будете бесконечно спорить, пока эти параметры не согласуете.

Оффлайн viesis

  • *****
  • Сообщений: 2 812
  • Благодарностей: 45
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от viesis
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #47 : 17 Авг 2019 [18:46:53] »
Что-то я не очень согласен.
Вы неявно предполагаете, что эффективность остывания останется той же. Но "интуиция" Вас подводит - вы же специально поместили тела в условиях для которых у вас нет "жизненного" опыта.
А Ваш оппонент, при этом предполагает совсем другое - тоже имеет право. До тех пор пока вы явно не договоритесь какого цвета эта "краска" в ИК диапазоне.
И за вас это никто не сделает (поскольку не участвует в том споре).
А все сведения, необходимые для решения вопроса, приводились в теме уже по нескольку раз.
И какие минимально необходимые условия нужны для наблюдения парникового эффекта? Очевидно же, что по условию размер тела меньше, чем позволил бы ему удерживать атмосферу.

Оффлайн IGORЬ

  • *****
  • Сообщений: 1 239
  • Благодарностей: 95
  • Нiч яка мiсячна, зоряна, ясная!
    • Сообщения от IGORЬ
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #48 : 17 Авг 2019 [20:37:48] »
Цитата
Цвет это художественное понятие, а не физическая величина.
Есть даже такая наука - Цветометрия, вы и не знали! :P
наука о методах измерения и количественного выражения цвета. Последний рассматривают как характеристику спектрального состава света (в т. ч. отраженного и пропускаемого несамосветящимися телами) с учетом зрительного восприятия.

В цветометрии определяются координаты в пространстве RGB как свёртка спектра с чувствительностью глаза в определённом диапазоне частот или длин волн.
Именно учёт зрительного восприятия и делает цвет художественным понятием, а не физической величиной.

   
Цитата
Если Вы найдете там определение цвета, то разговор продолжим.
О чем тут с вами говорить, вы не знаете предмета, о котором пишите!

Напротив, в отличие от вас, я очень хорошо знаю предмет.
Например, по просьбе трудящихся посчитал цвет Фобоса:
Три противовеса. 5 кг каждый. Всегда под руками.

Оффлайн Dayan

  • *****
  • Сообщений: 5 210
  • Благодарностей: 302
    • Сообщения от Dayan
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #49 : 17 Авг 2019 [22:29:13] »

Зато в физике есть понятие альбедо (А) и коэффициента поглощения (1-А).
Установившаяся в результате термодинамического равновесия температура поверхности пропорциональна корню 4-й степени из коэффициента поглощения.
Вот, к примеру, стандартная формула для расчёта средней температуры поверхности астероида:

Именно. Таким же образом определяют и равновесную температуру поверхности экзопланет. Модифицированная формула Стефана-Больцмана для экзопланет (например, эта статья):
\(\large T_{eq} = T_{*} \sqrt{\frac{R_{*}}{a}} \sqrt[4]{f (1-A_{B})} \),
где AB – болометрическое альбедо Бонда планеты, а коэффициент \( f = \frac{1}{4} \) – для быстровращающихся планет вроде Земли, и \( f = \frac{1}{2} \) – для приливно запертых.

Естественно эта формула отражает лишь равновесную температуру и не учитывает парниковый (или антипарниковый) эффект. Например, усреднённое альбедо Бонда Земли равно 0.306, что даёт её эффективную температуру 254 K. А поскольку средняя температура поверхности Земли равна 288 K, то 34 K добавляет атмосферный парниковый эффект.
« Последнее редактирование: 17 Авг 2019 [22:34:22] от Dayan »

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #50 : 17 Авг 2019 [22:31:37] »
Именно учёт зрительного восприятия и делает цвет художественным понятием, а не физической величиной.
Ну ок - считайте что везде в этой теме под словом "цвет" понималось "зависимость коэффициента поглощения от длины волны в диапазоне от миллиметров до нанометров"... ;)
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #51 : 17 Авг 2019 [22:34:22] »
где AB – болометрическое альбедо Бонда планеты
Осталось только узнать как измеряют вот это самое альбедо...
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн Dayan

  • *****
  • Сообщений: 5 210
  • Благодарностей: 302
    • Сообщения от Dayan
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #52 : 17 Авг 2019 [23:05:45] »
Осталось только узнать как измеряют вот это самое альбедо...
Наблюдениями. Для определения альбедо Луны и планет Солнечной системы можно измерить поток от них в разных диапазонах излучения (восстанавливая спектральный профиль отражённого света, можно найти полную величину этого потока, и соответственно отношение к падающему потоку – спектр Солнца хорошо известен). Обычно используют фотометры или болометры. Альбедо Земли определяют приборами с космических аппаратов.
У некоторых транзитных экзопланет можно измерить глубину вторичных транзитов на разных длинах волн (т.е. не когда планета проходит по диску своей звезды, а когда планета затмевается звездой – общий блеск системы тоже немного уменьшается), и определить альбедо. Для большинства же экзопланет альбедо просто принимают равным либо 0, либо 0.3 как у Земли.

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #53 : 18 Авг 2019 [00:17:47] »
Для определения альбедо Луны и планет Солнечной системы можно измерить поток от них в разных диапазонах излучения
Подскажу способ проще - измеряем температуру и подставляем в указанную формулу... (собственно, в этом и есть физический смысл болометрического альбедо Бонда)
Проблема только если у тела орбита с большим эксцентриситетом... и если тело далеко не чёрное в ИК (и парниковый эффект лишь один из примеров подобного рода).
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн Dayan

  • *****
  • Сообщений: 5 210
  • Благодарностей: 302
    • Сообщения от Dayan
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #54 : 18 Авг 2019 [01:40:09] »
Проблема только если у тела орбита с большим эксцентриситетом... и если тело далеко не чёрное в ИК (и парниковый эффект лишь один из примеров подобного рода).
Ну да, спектр отражённого света может не быть чернотельным (даже у Земли он не очень чернотельный – например, в видимом свете из-за релеевского рассеяния планета отражает больше коротковолнового света), только это не мешает определять болометрическое альбедо тела. И да, само альбедо может быть зависимым от времени: например из-за изменения площади облачного покрова планеты. В случае планеты на сильно вытянутой орбите в приведённой формуле вместо a используется какое-нибудь текущее расстояние от звезды, и вместо постоянного AB – мгновенное (текущее). Так можно определить эффективную температуру планеты, например, в перицентре и в апоцентре орбиты (в статьях по экзопланетам на вытянутых орбитах иногда так и делается). Реальная температура, конечно, будет отличаться из-за парникового эффекта и тепловой инерции.
Но вроде бы в этой теме речь шла о безатмосферных телах, которые по-разному отражают свет, и не изменяют своего расстояния относительно Солнца (если я правильно понимаю начальный посыл). И тогда разные тела, освещённые звездой одинаково, но имеющие разные болометрические альбедо, будут иметь разную среднюю температуру поверхности согласно формуле.
« Последнее редактирование: 18 Авг 2019 [02:36:27] от Dayan »

Оффлайн ЕАМ.

  • *****
  • Сообщений: 564
  • Благодарностей: 22
    • Сообщения от ЕАМ.
    • Астрономия для любителей
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #55 : 18 Авг 2019 [07:51:17] »
разные тела, освещённые звездой одинаково, но имеющие разные болометрические альбедо, будут иметь разную среднюю температуру поверхности
И в соответствии с этой температурой будут излучать по закону абсолютно черного тела (в первом приближении). К цвету это тепловое излучение имеет весьма отдаленное (а точнее, никакого, если не брать в расчет звезды) отношение. Все дело (если мы говорим о цвете) в спектре отраженного телом света. А именно, какие частоты (видимого спектра) будут отражены лучше других.
...что касается остального, то миф об относительном характере одновременности должен быть разрушен.

Оффлайн viesis

  • *****
  • Сообщений: 2 812
  • Благодарностей: 45
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от viesis
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #56 : 18 Авг 2019 [08:04:53] »
и если тело далеко не чёрное в ИК (и парниковый эффект лишь один из примеров подобного рода).
Хотелось бы все таки увидеть примеры подобных материалов.

Оффлайн ЕАМ.

  • *****
  • Сообщений: 564
  • Благодарностей: 22
    • Сообщения от ЕАМ.
    • Астрономия для любителей
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #57 : 18 Авг 2019 [09:42:03] »
А за примерами далеко ходить не надо.
Не так уж и давно китайцы сделали фотографии лунной поверхности с самой этой поверхности и тут же заявили, что цвет луны коричневый, а не серый, как это говорили американцы, фотографировавшие Луну (так же на ее поверхности), но в прошлом веке.
Так, что вдаваться в рассмотрение деталей тепловых эффектов и рассуждать о сферических, да болометрических альбедо в деле цветовой окраски предметов - это все равно, что выискивать блох на моське, не замечая, при этом, что и моська, и искатель ее блох находятся под слоном.
А этот «слон» - есть зрение человека.
И если вы слепы, то и белое, и черное для вас едино. Но даже если у вас нормальное зрение, то в условиях низкой освещенности (эффект темной комнаты) и белое, и черное для вас едино также. Хуже того, и в условиях чрезмерной освещенности (эффект ослепления) – опять-таки, то же самое.
По этой причине космонавты на Луне видят ослепительно белыми освещенные участки поверхности Луны, а те же участки в тени – «ослепительно» черными. Все дело в контрасте. Так что на фоне яркой (белой) поверхности, лунный небосвод выглядит настолько черным, что даже звезд на нем не заметно. Но ежели вы захотите разглядеть детали ослепительной поверхности, то вам придется использовать светофильтры, понижающие «силу света». И уже от характеристик применяемых светофильтров поверхность Луны может казаться вам как серой, так и коричневой, и даже изумрудной (в случае зеленых очков Гудвина).
Так, что неправы были китайцы, обвинявшие американцев в фальсификации цвета лунной поверхности.
В условиях вакуума (в окрестностях Земли) все предметы выглядят либо белыми, либо черными и третьего не дано.
Дальше от Солнца ситуация улучшается (эффект ослепления уменьшается) и уже на поверхности Марса можно разглядеть ее подлинный (приближенный к условиям естественного освещения на Земле) цвет.
...что касается остального, то миф об относительном характере одновременности должен быть разрушен.

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #58 : 18 Авг 2019 [11:21:26] »
и если тело далеко не чёрное в ИК (и парниковый эффект лишь один из примеров подобного рода).
Хотелось бы все таки увидеть примеры подобных материалов.
Например, стёкла, оконные, автомобильные, с атермальным напылением и без.
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн СТРОБОСКОП

  • *****
  • Сообщений: 2 049
  • Благодарностей: 111
    • Сообщения от СТРОБОСКОП
Re: Чёрный и белый предметы в вакууме
« Ответ #59 : 18 Авг 2019 [15:31:31] »
Весь этот спор напоминает мне рекламные заявления продавцов бытовых нагревателей. То у них ИК излучатели самые эффективные, то термовентиляторы, то масляные нагреватели, то еще что нибудь придумают. (забывая, что КПД нагревателей ~100%, сколько из розетки взяли на столько и нагрели)
Есть закон сохранения энергии. Если тело поглощает мощность внешнего излучения (Р), то при термодинамическом равновесии это тело столько же (Р) и излучает. И если одно тело поглощает больше другого, то и излучает больше другого. А излучать больше, оно может только при более высокой температуре этого самого, своего термодинамического равновесия. А цвет тела, это характеристика спектра отражения тела только в видимом диапазоне ЭМ излучения, а во всем диапазоне тело, которое нам кажется белым, может поглощать большую мощность, чем тело которое нам кажется черным.