Читать «До и после Победы. Перелом. Часть 2» онлайн - страница 44

Так что разведка-разведкой, а исследования по ИК-технике у нас шли с размахом. Собственно, в основе этой технологии лежит тот факт, что любое тело с хоть как-то теплящимися электронами, то есть с температурой выше абсолютного нуля, излучает волны — электроны переходят с уровня на уровень и испускают фотоны. Энергия излучения прямо пропорциональна четвертой степени температуры. Так, абсолютно черное, то есть идеально излучающее тело при температуре ноль градусов по Цельсию, или 273 по Кельвину, будет излучать три сотых ватта с каждого квадратного сантиметра, при температуре кожи человека — тридцать три по цельсию или триста по кельвину — уже почти пять сотых ватта, при температуре кипения воды — одну десятую ватта, при пятистах градусах по цельсию — два ватта, при тысяче — шестнадцать ватт, при двух — двести ватт, ну а при шести тысячах кельвинов — температуре Солнца — более семи киловатт с каждого сантиметра.

Излучают все тела, и они излучают полный спектр длин волн. Ну, если только вещество ограничено определенным набором разрешенных переходов, или, например, для газов, да и то разреженных, которые излучают в сравнительно узких полосах. При увеличении связи между молекулами, например, при повышении давления, линии спектра газов тоже начинают размываться — появляется все больше частот излучения. Но максимум излучения, согласно закону смещения Вина, выведенному немецким физиком Вильгельмом Вином еще в 1893 году, приходится на определенную длину волны, а на остальных он плавно спадает. Причем — чем выше температура, тем на меньшую длину волны приходится максимум излучения — ведь электроны скачут через все большее расстояние. Так, для человека максимум придется на 9,5 мкм, для Солнца с его температурой 6000 К — на 0,5 мкм — это уже видимый свет, а для жидкого азота (да, он тоже излучает тепло!) — на 38 мкм.

Но естественные тела не являются идеальным абсолютно черным телом, они излучают только часть энергии, которую могло бы излучать абсолютно черное тело при той же температуре. Так, кожа человека излучает с коэффициентом излучения 0,98 относительно абсолютно черного тела, бумага — 0,93, снег — 0,8 — то есть при температуре 32 градуса человек будет светиться в ИК-спектре чуть сильнее, чем бумага, а при нуле бумага будет светлее, чем снег. Зеленая листва имеет коэффициент 0,98, как и человеческая кожа — поэтому-то в жаркую погоду разглядеть человека было очень трудно, разве что одежда давала более темный силуэт. Для стали все еще сложнее. Так, сталь с шероховатой поверхностью будет иметь коэффициент 0,98, а никелированная с полировкой — 0,11. Полированная нержавейка будет светить всего в 0,13 от АЧТ, а обработанная пескоструйкой — уже 0,7 — шероховатости повышают излучаемость. А вот титан с его коэффициентом 0,2 обещал со временем стать материалом, снижающим излучение поверхностей, на которые он будет напылен — мы это пока отложили на будущее, хотя оно было уже и недалеким — и немцы, и союзники, активно развивали это направление. Ну а с советскими учеными мы работали очень плотно.