熱射線定義:在光譜中波長自0.76至400微米的一段稱為紅外線,紅外線是不可見光線。所有高於絕對零度(-273.15℃)的物質都可以產生紅外線。現代物理學稱之為熱射線。 影響熱輻射的因素: 1、輻射物體溫度與輻射面積; 2、輻射物體間距離; 3、輻射物體的相對位置; 4、物體表面情況; 熱量傳遞有3種方式:對流、傳導、輻射。物體因具有溫度而產生輻射電磁波的現象。一切溫度高於絕對零度的物體都能產生熱輻射,溫度愈高,輻射出的總能量就愈大,短波成分也愈多。 熱輻射的光譜是連續譜,波長覆蓋範圍理論上可從0直至∞,一般的熱輻射主要靠波長較長的可見光和紅外線傳播。由於電磁波的傳播無需任何介質,所以熱輻射是在真空中唯一的傳熱方式。 溫度較低時,主要以不可見的紅外光進行輻射,當溫度為300℃時熱輻射中最強的波長在紅外區。當物體的溫度在500℃以上至800℃時,熱輻射中最強的波長成分在可見光區。 關於熱輻射,其重要規律有4個:基爾霍夫輻射定律、普朗克輻射分佈定律、斯蒂藩-玻耳茲曼定律、維恩位移定律,這4個定律,有時統稱為熱輻射定律。物體在向外輻射的同時,還吸收從其他物體輻射來的能量。 物體輻射或吸收的能量與它的溫度、表面積、黑度等因素有關。但是,在熱平衡狀態下,輻射體的光譜輻射出射度(見輻射度學和光度學)r(λ,T)與其光譜吸收比a(λ,T)的比值則只是輻射波長和溫度的函式,而與輻射體本身性質無關,上述規律稱為基爾霍夫輻射定律,由德國物理學家G.R.基爾霍夫於1859年建立。式中吸收比a的定義是:被物體吸收的單位波長間隔內的輻射通量與入射到該物體的輻射通量之比。該定律表明,熱輻射輻出度大的物體其吸收比也大,反之亦然。 黑體是一種特殊的輻射體,它對所有波長電磁輻射的吸收比恆為1。黑體在自然條件下並不存在,它只是一種理想化模型,但可用人工製作接近於黑體的模擬物。即在一封閉空腔壁上開一小孔,任何波長的光穿過小孔進入空腔後,在空腔內壁反覆反射,重新從小孔穿出的機會極小,即使有機會從小孔穿出,由於經歷了多次反射而損失了大部分能量 。對空腔外的觀察者而言,小孔對任何波長電磁輻射的吸收比都接近於1,故可看作是黑體。將基爾霍夫輻射定律應用於黑體,可見,基爾霍夫輻射定律中的函式f(λ,T)即黑體的光譜輻射出射度。 熱輻射的特點: 1、任何物體,只要溫度高於 0 K ,就會不停地向周圍空間發出熱輻射; 2、可以在真空中傳播; 3、伴隨能量形式的轉變; 4、 具有強烈的方向性; 5、 輻射能與溫度和波長均有關; 6、 發射輻射取決於溫度的 4 次方。
熱射線定義:在光譜中波長自0.76至400微米的一段稱為紅外線,紅外線是不可見光線。所有高於絕對零度(-273.15℃)的物質都可以產生紅外線。現代物理學稱之為熱射線。 影響熱輻射的因素: 1、輻射物體溫度與輻射面積; 2、輻射物體間距離; 3、輻射物體的相對位置; 4、物體表面情況; 熱量傳遞有3種方式:對流、傳導、輻射。物體因具有溫度而產生輻射電磁波的現象。一切溫度高於絕對零度的物體都能產生熱輻射,溫度愈高,輻射出的總能量就愈大,短波成分也愈多。 熱輻射的光譜是連續譜,波長覆蓋範圍理論上可從0直至∞,一般的熱輻射主要靠波長較長的可見光和紅外線傳播。由於電磁波的傳播無需任何介質,所以熱輻射是在真空中唯一的傳熱方式。 溫度較低時,主要以不可見的紅外光進行輻射,當溫度為300℃時熱輻射中最強的波長在紅外區。當物體的溫度在500℃以上至800℃時,熱輻射中最強的波長成分在可見光區。 關於熱輻射,其重要規律有4個:基爾霍夫輻射定律、普朗克輻射分佈定律、斯蒂藩-玻耳茲曼定律、維恩位移定律,這4個定律,有時統稱為熱輻射定律。物體在向外輻射的同時,還吸收從其他物體輻射來的能量。 物體輻射或吸收的能量與它的溫度、表面積、黑度等因素有關。但是,在熱平衡狀態下,輻射體的光譜輻射出射度(見輻射度學和光度學)r(λ,T)與其光譜吸收比a(λ,T)的比值則只是輻射波長和溫度的函式,而與輻射體本身性質無關,上述規律稱為基爾霍夫輻射定律,由德國物理學家G.R.基爾霍夫於1859年建立。式中吸收比a的定義是:被物體吸收的單位波長間隔內的輻射通量與入射到該物體的輻射通量之比。該定律表明,熱輻射輻出度大的物體其吸收比也大,反之亦然。 黑體是一種特殊的輻射體,它對所有波長電磁輻射的吸收比恆為1。黑體在自然條件下並不存在,它只是一種理想化模型,但可用人工製作接近於黑體的模擬物。即在一封閉空腔壁上開一小孔,任何波長的光穿過小孔進入空腔後,在空腔內壁反覆反射,重新從小孔穿出的機會極小,即使有機會從小孔穿出,由於經歷了多次反射而損失了大部分能量 。對空腔外的觀察者而言,小孔對任何波長電磁輻射的吸收比都接近於1,故可看作是黑體。將基爾霍夫輻射定律應用於黑體,可見,基爾霍夫輻射定律中的函式f(λ,T)即黑體的光譜輻射出射度。 熱輻射的特點: 1、任何物體,只要溫度高於 0 K ,就會不停地向周圍空間發出熱輻射; 2、可以在真空中傳播; 3、伴隨能量形式的轉變; 4、 具有強烈的方向性; 5、 輻射能與溫度和波長均有關; 6、 發射輻射取決於溫度的 4 次方。