介绍一下绝对黑体
当物体的吸收率α=1时,则表示该物体能全部吸收投射来的各种波长的热辐射线,这种物体称为绝对黑体,或简称黑体(black?body)。黑体是对热辐射线吸收能力最强的一种理想化物体,实际物体没有绝对黑体。但在理论研究中可设计种种绝对黑体。例如:设有一个空心容器,器壁由不透明材料制成,器壁上开有一个小孔,这样即可构成一个黑体。因为当射线射入小孔后,将在空腔中进行多次反射,每次反射器壁的内表面就吸收一部份能量,若小孔孔径开的很小,远远小于容器的表面积。这样,射线即可认为被小孔全部吸收。小孔就可认为是绝对黑体。绝对黑体的发射率也为1。?
一般物体收到辐射时,对辐射能量总是有吸收、有反射。吸收部分占总能量的份额称为吸收系数,其值在0-1之间。黑颜色的物体吸收能力大于白颜色的物体,吸收系数也比较大。如果吸收系数为1,表示全部能量都被吸收而没有反射。具有这种能力的物体称为绝对黑体。自然界并不存在绝对黑体。绝对黑体是一个理想化的参考模型。在遥感热红外扫描仪系统中,装有高温黑体和低温黑体,作为探测地物热辐射的参考源。实用的绝对黑体是由人工方法制成的。一般说,物体的辐射能量与其表面温度有关,温度越高,辐射能量越大。换句话说,物体的辐射能随其温度变化,辐射能的光谱分布也随之变化。
黑体的的定义
黑体(Blackbody)是热物理学中的一个概念,指一种可以吸收所有进入其内部的电磁波并将其全部发射出来的完美辐射体。
物理学家以此作为热辐射研究的标准物体。它能够完全吸收外来的全部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射,这种物体就是绝对黑体。黑体辐射是指在一定温度下,表面对电磁波的反射率为零时所产生的辐射。黑体会无损地吸收、辐射和扩散所有频率和波长的光。
黑体辐射现象是普朗克(Max Planck)于1900年研究量子力学时提出的,他认为能量以粒子化的形式存在,而不是连续的物质流。普朗克根据这个思想推导出一个公式,即普朗克辐射定律,用于计算不同温度下的辐射功率分布。
黑体辐射对于物理学、化学、天文学等多个领域都是非常重要的基础概念。例如,它可以用来解释太阳光谱和其他星体的光谱,还可以用于计算材料的热容和热传递系数等。
黑体辐射的应用:
1、量子力学研究。
黑体辐射的研究是量子力学中一个重要的课题,普朗克根据黑体辐射现象提出了著名的普朗克辐射定律,从而开创了量子力学领域。普朗克辐射定律可以用来计算不同温度下黑体辐射的能谱分布,这对于研究原子和分子内部结构、光谱分析等方面具有重要意义。
2、热工学和热辐射技术。
热工学是研究热量与功的转化关系的学科,黑体辐射在热工学中有着广泛的应用。例如,它可以用来计算材料的热容和热传递系数,以及计算地球和其他行星的辐射平衡温度等。在热辐射技术中,黑体辐射被用作标准辐射源,以校准光谱仪、辐射计等精密仪器。
3、天文学研究。
天文学中,黑体辐射解释了太阳光谱和其他星体的光谱。通过分析不同波长下的光谱,可以推断出恒星的元素组成、温度、半径等重要参数,并对宇宙的演化历程进行深入探讨。天文学家还利用黑体辐射研究宇宙微波背景辐射,从而找到宇宙大爆炸留下的证据。
黑体,旧称绝对黑体,它能够吸收外来的全部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射。换句话说,黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1,透射系数为0。但黑体不见得就是黑色的,即使它没办法反射任何的电磁波,它也可以放出电磁波来,而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度,不因其他因素而改变。当然,黑体在700K以下时看起来是黑色的,但那也只是因为在700K之下的黑体所放出来的幅射能量很小且幅射波长在可见光范围之外。若黑体的温度高过上述的温度的话,黑体则不会再是黑色的了,它会开始变成红色,并且随着温度的升高,而分别有橘色、**、白色等颜色出现
鹏仔微信 15129739599 鹏仔QQ344225443 鹏仔前端 pjxi.com 共享博客 sharedbk.com
图片声明:本站部分配图来自网络。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!