光的量子性和激光简介(1)王形华
光的量子性和激光简介(1) 王形华
第九章光的量子性和激光简介S1、热辐射与基尔霍夫定律热辐射福1、热力学原理：热量从高温物体自发的流向低温物体：2、热量传输的方式：做功、热传递、热辐射：3、热辐射：①物体和物体之间的空间里总是存在一定的辐射场，即各种电磁波；②每个物体通过发射和吸收电磁波与周围辐射场交换能量；③在非平衡状态下，温度高的物体失多于得，温度低的物体得多于失，能量由前者传递后者
第九章 光的量子性和激光简介 §1、热辐射与基尔霍夫定律 一、热辐射 1、热力学原理：热量从高温物体自发的流向低温物体； 2、热量传输的方式：做功、热传递、热辐射； 3、热辐射： ① 物体和物体之间的空间里总是存在一定的辐射场，即 各种电磁波； ② 每个物体通过发射和吸收电磁波与周围辐射场交换能 量； ③在非平衡状态下，温度高的物体失多于得，温度低的 物体得多于失，能量由前者传递后者
4、辐射场能量描述的几个物理量(1）辐射能分布函数f(v、s、r、t)物理意义：t时刻空间点r处，沿 s方向，频率在v附近单位频率、单位立体角、单位体积元内辐射的能量:即沿s方向单位频率间隔内、单位立体角内的辐射能密度。均匀场:f与r无关：稳恒场:f与t无关各向同性:f与s无关
4、辐射场能量描述的几个物理量 （1）辐射能分布函数f(ν、s、r、t) 物理意义：t时刻空间点 r 处，沿 s 方向，频率在ν附近单位频率、单位立体 角、单位体积元内辐射的能量;即沿 s方 向单位频率间隔内、单位立体角内的辐 射能密度。 均匀场:f与 r 无关；稳恒场:f与t无关， 各向同性:f与 s 无关
（2）辐射场的能量密度U（单位体积内的辐射能）与其谱密度（单位体积元内单位频率间隔内的辐射能量）u(v,r,t) =f(v,s,r,t)d;= 4f(v,s,r,t)（各向同性）福U(r,t) =[ u(v,r,t)dv单位：焦耳/米3（J/m3）
（2）辐射场的能量密度U（单位体积内的 辐射能）与其谱密度（单位体积元内， 单位频率间隔内的辐射能量） （各向同性） 单位：焦耳/米3（J/m3） 4 ( , , , ) ( , , ) ( , , , ) ； f s r t u r t f s r t d = = U(r,t) = u( ,r,t)d
发射本领R及其谱密度r(3）R（v、T）：从物体表面单位面积发出的辐射功率。r(v、T):从物体表面单位面积发出的频率在附近v的单位频率间隔内的辐射功率。（4）吸收本领a(v、T)照射到温度为T的物体上频率在v～v+dv范围内的辐射通量与其对应的吸收辐射通量之比，称为该物质的吸收本领其一般是波长入和温度的函数
（3）发射本领R及其谱密度r R (ν、T) ：从物体表面单位面积发 出的辐射功率。 r (ν、T) :从物体表面单位面积发 出的频率在附近ν的单位频率间隔内的辐 射功率。 （4）吸收本领a(ν、T ) 照射到温度为T的物体上频率在ν～ ν+dν范围内的辐射通量与其对应的吸收 辐射通量之比，称为该物质的吸收本领， 其一般是波长λ和温度t的函数