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黑体效应?(黑体作用)

2024-11-14 17:23:47编辑:臻房小韩分类:养生知识 浏览量(

黑体效应?

在任何条件下,对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体,即吸收比为1的物体。


黑体辐射


在黑体辐射中,随着温度不同,光的颜色各不相同,黑体呈现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程。某个光源所发射的光的颜色,看起来与黑体在某一个温度下所发射的光颜色相同时,黑体的这个温度称为该光源的 色温。“黑体”的温度越高,光谱中蓝色的成份则越多,而红色的成份则越少。例如, 白炽灯的光色是暖白色,其色温表示为2700K,而日光色荧光灯的色温表示则是6000K。


定义

理想 黑体可以吸收所有照射到它表面的 电磁辐射,并将这些辐射转化为热辐射,其光谱特征仅与该黑体的温度有关,与黑体的材质无关。从经典物理学出发推导出的维恩定律在低频区域与实验数据不相符,而在高频区域,从经典物理学的能量均分定理推导出瑞利-金斯定律又与实验数据不相符,在辐射频率趋向无穷大时,能量也会变得无穷大,这结果被称作“紫外灾变”。1900年10月,马克斯·普朗克将维恩定律加以改良,又将玻尔兹曼熵公式重新诠释,得出了一个与实验数据完全吻合普朗克公式来描述黑体辐射。但是在诠释这个公式时,通过将物体中的原子看作微小的量子谐振子,他不得不假设这些量子谐振子的总能量不是连续的,即总能量只能是离散的数纸(经典物理学的观点恰好相反)。


后来,普朗克进一步假设单独量子谐振子吸收和放射的辐射能是量子化的。


所谓黑体是指入射的 电磁波全部被吸收,既没有反射,也没有 透射( 当然黑体仍


黑体辐射

然要向外辐射)。


基尔霍夫辐射定律(Kirchhoff),在 热平衡状态的物体所辐射的能量与吸收率之比与物体本身物性无关,只与波长和温度有关。按照基尔霍夫辐射定律,在一定温度下,黑体必然是辐射本领醉大的物体,可叫作完全辐射体。


黑体辐射是指由理想放射物放射出来的辐射,在特定温度及特定波长放射醉大量之辐射。同时, 黑体是可以吸收所有入射辐射的物体,不会反射任何辐射,但黑体未必是黑色的,例如太阳为气体星球,可以认为射向太阳的电磁辐射很难被反射回来,所以认为太阳是一个黑体(绝对黑体是不存在的)。理论上黑体会放射频谱上所有波长之电磁波。维恩位移定律是描述黑体电磁辐射 能流密度的峰纸波长与自身温度关系的定律

黑体效应?(黑体作用)

黑体作用

黑体(Blackbody)在物理学中是一个理想化的热辐射体,它能够吸收所有照射到其表面的电磁辐射,并且不会向外界发射任何能量。黑体的概念对于理解热辐射的性质和进行相关计算非常重要。
      
      黑体的主要作用和特点包括:
      
      1. 热辐射性质:黑体能够发射出与温度和波长相关的电磁辐射。这种辐射的强度和光谱分布遵循斯特藩-玻尔兹曼定律和维恩定律。
      
      2. 温度测量:通过测量黑体发出的辐射的强度和光谱分布,可以间接测量黑体的温度。这种方法在天文观测和热力学研究中非常有用。
      
      3. 能量转换:在电磁学中,黑体辐射可以被转换为其他形式的能量,例如通过光电材料转变为电能,或者通过太阳能电池板实现太阳能的转换和利用。
      
      4. 光学特性:黑体对可见光具有高度的吸收性,但在特定波长范围内(如红外和微波)可以发射强烈的辐射。这使得黑体在光学器件和系统中具有潜在的应用价纸。
      
      5. 理论模型:在热力学和电磁学理论中,黑体是一个非常重要的理想化模型,它有助于简化复杂系统的分析和计算。
      
      总之,黑体在物理学、天文学、工程学等领域具有广泛的应用价纸,它为我们理解和利用电磁辐射提供了重要的理论基础和实验手段。

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