Оқулық г • г ! Л иіі нитп І • 'эдь щ щ щ ш я09*Я0*ащ яц ілюршііи т. ~ • « ш атмніу. Г»

қолдануға болады,  оның  бір жылдық шамасы  1,62-1016  кВт.сағ (бұл 
2- 1012тонна шартты отынды құрайды).
Жердің  үстінгі  қабатына  түсетін  күн  радиаңиясының  ауқымды 
ағыны  салыстырғанда  біртекті  емес.  Күннен  жылына  1м2  жерге 
түсетін энергиясының шамасы солтүстік аймақтарда 3  000 МДж/м2, 
ал  ыстық шөл-шөлейт  жерлерде  8  000  МДж/м2.  Күн  энергиясының 
жылдық  орташа  қуаты  бір  күнде  1  м2  жер  бетіне  түсетін  шамасы 
солтүстік аймақта орташа 7,2 МДж/м2 қүрайды, ал шөл және шөлейт 
жерлерге 21,4 МДж/м2 қа дейін жетеді  [19,27, 38].
Күн  радиациясының  жылдық  орташа  тығыздығы  210-250  Вт/м2 
қүрайды, ал шөл жэне шөлейт далаларда  130-210 Вт/м2.
Күн тұрақтысы
Күн  радиация  ағынының  атмосферадан  тыс  жоғары  шектік 
қабатындағы  тығыздығы 
1=1353  Вт/м2
 құрайды,  бұл  шаманы  күн 
тұрақтысы  деп  атайды.  Ал  энергияның  бір  сағатта  1  м2  ауданға 
түсетін орташа шамасы 
Е=4871 кДж//сагм2
 құрайды.
Жер  Күнді  өз  орбитасымен  айналғанда оның  арақашықтықтығы 
бір  жылда  150  млн  км  ±1,7%  өзгеріп  отырады,  соған  сәйкес  1  м2 
бетке  атмосфераның  тыс  қабаттына түсетін  энергияның  қуаты  жы- 
лына 7%  шамаға өзгереді  (яғни, 4710-тен  5036  кДж/(сағ м2) дейінгі 
аральгқта) [15,24,41].
Күн  кеңістік  жағдайында  жерден  қарағанда  32 минут  бұрышпен 
көрінеді (3.4-сурет).
Күн
ООкм
Жер
0= 12
Г =  
1353  Вт/м 2
3.4-сурет. 
Күн мен Жердің геометриялық өлшемдері
Күн сәулесінің таралу жылдамдығы 3 • 11| м/с ол жер бетіне шама- 
мен 8 минутга жетеді.
Жоғарьщағы  мэліметтерді  біле  тұрып,  күн  сәулесінің  элеуетін
39
'7і

сфераның
анықгауға  болады.  Егер  күн  тұрақгысын 
янмна  көбейтсек, 
4пК2
  (К 1  жердің  күннен
0
1353
ракашықгығын),  онда  күннің  қуагы Ц
3,86  11Щ
  Вт тең.  Күннің 
нергиясы күннің жоғары жіңішке қабагты фотосферасынан тарал
3.3 Күн радиациясының спектрлік бөлінуі
энергиясының спектрі атмосфераның
аралығында  орналасқан.  Жобамен 
спектрдің  көрінетін,  44%-ы  ннфрақызыл,  ал  9%-ы
ултрафиолетт
Жер  атмосферасының  шекралық  тыс  қабатында  күн  радиа-
бұл  абсолюттік
сәулененуіне сэйкес келеді.
үльтракүпгін
имфрөқызыл
рент аөнт і
көрінетін
радион топқын
3.5-сурет. Күн радиациясының спектрге бөлінуі
Бүл толқын үзындығы  0,2-ден  4  мкм-ге  дейінгі  ультрафиолетпк 
сэуле, 0,4-0,78 мкм аралығындағы көрінетін сэуле жэне инфрақызыл 
ұзын  толқынды  сәулелерді  күрайды.  Күн  сэулесінің  ең  үлкен
—  қарқындылығы  0,5  мкм  толқын
энергетикалық  потенциалы  -
үзындығына келеді (3.5, 3.6-суреттер) [15,  19, 25].
Көптеген  мақсаттарда  (мысалы,  жылу  қүбылыстарында)  күнді
абсолюттік қара дене деп алуға болады.
3.6-суретте  абсолюттік  қара  дененің  энергетикалық  спектрі 
көрсетілген  ордината  осінде  энергия  тығыздығы,  абцисса  осінде 
аралық толқын үзындығы (эртүрлі температураға сәйкес).
5500К
3 2 0 0 К
1500К
1200  1600  2000  2400  2800 3000 А.нм 
3.6-сурет. Абсолюттік қара дененің энергетикалық спектрі
40

Біз көріп тұрғандай күн энерғнясының жартысына жуығы толқын 
ұзындығы  0,35-0,75  мкм  аралығында  топталған,  бұл  спектрдің 
көрінетін  бөлігі.  Күн  энергиясынның  қалған  бөлігі  ултрафиолеттік 
спектрдің меншігіне тиеді, толқын ұзындығы 0,3 мкм, ол кіші бөлігі, 
ал  үлкен  бөлігі  инфрақызыл  аймағы,  соңғысы  бізге жылу береді  [6,
19,25,41].
Күнді  абсольюттік  қара  дене  десек  онда  өзі  аты  айтып 
тұрғандай  қара  дене  барлық  толқын  ұзындығындағы  энергияны 
жұтып  отырады.  Жалпы  абсолюттік  қара  денеге  жалынның  қара 
күлін және де жанған  ағаштың қара көмірін,  қара материалдарды 
жатқызуға болады.
Қара  дененің  сәулеленуі  тең  қалыпты  жэне  сәулеленуі  дененің 
табиғатына  байланысты  емес,  сәулелену тек  қана дененің темпера- 
турасына тәуелді. Қара денеден таралатын энергияның толық шама- 
сы (сэулелену беті  1  м2-тен  1  сек-та)
Е(Т)=аР,
 (3.1)
мұндағы, 
л=5,67-10
1  Вт/^м^-К4), 
Т— қара  дененің  Келъвин  шкаласы 
бойынша ыстъщтыгы.
Бұл заңдылыққа
 а — 
Стефан-Болъцман түрақтысы деп аталады. 
Бұл заң осыдан бір гасыр бүрын Стефанның зерттеу жұмысымен, 
Болъцманның  теориялық  еңбегімен  табылып,  термодинамика 
мен  электродинамиканың  сәулеленуіндегі  классикалық  заңдардан 
туындаган.
Квант  заңдылыгына  негізделген  абсолюттік  қара  денеден  та- 
райт ын  энергияның  шыгу  спект рі  қалыпты  болатындыгын 
М.  Планк зерттеу жұмыстарын жүргізе отырып шыгарган.
Вин  заңы
  абсолютті  қара  дененің  сәулеленуінің  энергиясының 
шекті мэніне сәйкес келетін 
толқын ұзындыгы \ т,
 абсолютті темпе- 
ратурасына (ыстықтығына) кері шама екенін белгіледі.
*
 
Ь
мұнДа 
Ь=2,898-Ш3 м*К
 (3.2)
Абсолюттік  қара  дененің  спектрлік  қуаттылығының  толқын 
ұзындылығына  сәйкес  бөлінуін  Планк  тағайындады.  Бұл  заңда 
сәулеленудің  қуаты 
£{Л,  Т )  
-
 бірлік  аралықтағы  толқын  ұзындығы 
Я  мен жэне абсолюттік қара дененің ыстықтығымен анықтайтынын 
көрсетеді.
41