黑體與黑體輻射

科技名詞定義中文名稱：黑體輻射英文名稱：blackbodyradiation;blackbodyradiation定義1：黑體發(fā)出的電磁輻射。它比同溫度下任何其他物體發(fā)出的電磁輻射都強(qiáng)。應(yīng)用學(xué)科：大氣科學(xué)（一級學(xué)科）；大氣物理學(xué)（二級學(xué)科）定義2：研究實際物體吸收和發(fā)射輻射能量的性能時的一種理想化的比較標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用學(xué)科：電力（一級學(xué)科）；通論（二級學(xué)科）8-1黑體輻射黑體輻射即為熱輻射，是物體由于自身溫度高于環(huán)境溫度而產(chǎn)生的向外輻射電磁波的現(xiàn)象。一，熱輻射1、有關(guān)熱輻射的物理量（1）輻射能量分布函數(shù)：/（七打J），時刻t、空間點r附近單位體積內(nèi)的輻射場中，W方向為軸的立體角內(nèi)、頻率卜附近內(nèi)的能量為/口瞬/）加始輻射場的能量密度：U，單位體積內(nèi)的輻射能量輻射場的譜密度：單位體積、單位頻率內(nèi)的輻射能量U即如，而”3,產(chǎn)/）=陽（心=4時（七舞戶應(yīng)）輻射場的亮度B：沿s方向單位立體角內(nèi)的輻射能流密度

輻射場的亮度的譜密度:強(qiáng)，E=［確如打J）2伉打J）通過面元忍的輻射通量△更及其譜密度輻射本領(lǐng)的譜密度州）。,通過面元忍的輻射通量△更及其譜密度輻射本領(lǐng)的譜密度州）。,輻射照度：照射在物體上的單位表面積的輻射通量E及其譜密度e：（各向同性輻射場）（各向同性輻射場）輻射通量：溫度為T時，頻率卜附近單位頻率間隔如內(nèi)的輻射能量。』重（吼D=E&,D-k，E（吼D:輻射譜密度、輻射本領(lǐng)。）吸收本領(lǐng)、吸收比：照射到物體上的通量舟（丫⑺，其中被物體吸收的通量舟佃口，比例心⑦，稱為吸收本領(lǐng)或吸收比?；鶢柣舴驘彷椛涠桑簾崞胶鉅顟B(tài)下物體的輻射本領(lǐng)與吸收本領(lǐng)成正比，比值只與y，t有關(guān)。即潟MS即潟MS壬&⑺是普適函數(shù)，與物質(zhì)無關(guān)。吸收大，輻射也大。二、黑體輻二、黑體輻1.絕對黑體：只有吸收，沒有反射。即吸收本領(lǐng)?&⑺=1。則此時，/或（吼心，通過研究輻射本領(lǐng)就可以得知普適函數(shù)的特性，使得對物質(zhì)熱輻射的研究大為方便。只開有一個小口的空腔，對于射入其中的光，可以完全吸收故該空腔的開口可以作為絕對黑體。2.絕對黑體熱輻射的實驗規(guī)律，可以用輻射本領(lǐng)與波場的關(guān)系描述。1.Stefan-Boltzmann定律R(T)=rT)dv=*=5.67032xlO-18?/7/^^Stefan-Boltzmann常數(shù)。輻射的總能量，即曲線下的面積與I’成正比。A=2.8978x10^?^，函數(shù)的極大值滿足2?WienA=2.8978x10^?^，函數(shù)的極大值滿足=h3.Rayleigh-Jeans定律絕對黑體空腔內(nèi)的光以駐波的形式存在，單位體積內(nèi)、頻率在丫到丫+如之間的駐波數(shù)為,而從小孔輻射出的駐波數(shù)為，輻射出的能量，,而從小孔輻射出的駐波數(shù)為，輻射出的能量，即輻射本領(lǐng)為或或a{2.,T)=TkT=時衛(wèi)T°，皿3，。-°°,與實驗結(jié)果偏離。稱為"紫外災(zāi)難"。、Plank的量子假設(shè)（1900年提出，1918年獲Nobel獎）空腔中的駐波是一系列的諧振子，只能取一些分立的能量，即且員=?=,h=,Plank常數(shù)。則一個諧振子處于電=〃峋態(tài)的