热辐射基本概念

  • 热辐射
  • 平衡热辐射:辐射能和从外界吸收的能量相等,物体处于恒定温度

单色辐射出射度(单色幅出度)

物体单位时间内,单位表面积上发射的波长在 范围的辐射能
则物体单位时间内,从单位表面积上发射的单位波长范围的辐射能称为单色辐出度:
与温度T、波长 有关。

辐射出射度

在一定温度下,物体在单位时间、单位面积上辐射的各种波长的辐射能之和称为辐射出射度

吸收系数 反射系数

单色吸收系数和反射系数

波长在 范围内
对于不透明的物体:

绝对黑体

一般物体a<1,如果 称为绝对黑体
绝对黑体是一个理想化模型,它能够将任何温度下,任何波长的辐射都全部吸收

基尔霍夫定律

基尔霍夫定律的内容

在同一温度下,各种不同物体对任意波长的单色辐出度和单色吸收系数的比值相等(证明过程从略)
由于 ,所以有:

基尔霍夫定律的物理意义

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绝对黑体的热辐射定律

最黑的物质吸收系数不超过 ,而小孔黑体可达几乎
物体不是黑体,小孔是黑体
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绝对黑体的实验规律

斯忒藩-玻尔兹曼定律

根据定义,辐射出射度 就是不同波长下单色辐射出射度的累加,数学上也就是曲线下的面积。
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维恩位移定律

解决了同一温度下峰值何处出现的问题
该定律是红外遥感、红外热像、光测高温等技术的物理基础
 
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