2黑体 当热辐射能入射到不透明物体表面时,一般是, 部分辐射能被物体吸收,另一部分能量被物体表面反 射。 一个物体对入射的电磁波能量全部吸收,我们就 称它为黑体。例如宇宙中的黑洞。黑体只是一种理 想模型。 在同样的温度下,颜色深的物体吸收辐射的本领 比较强,比如煤炭对电磁浪的吸收率可达到80%左 右。所谓“黑体”是指能够全部吸收外来的辐射而 毫无任何反射和透射,吸收率是100%的理想物体
6 一个物体对入射的电磁波能量全部吸收，我们就 称它为黑体。例如宇宙中的黑洞。黑体只是一种理 想模型。 2.黑体 当热辐射能入射到不透明物体表面时，一般是，一 部分辐射能被物体吸收，另一部分能量被物体表面反 射。 在同样的温度下，颜色深的物体吸收辐射的本领 比较强，比如煤炭对电磁波的吸收率可达到80％左 右。所谓“黑体”是指能够全部吸收外来的辐射而 毫无任何反射和透射，吸收率是100％的理想物体
3.黑体辐射 根据能量守恒定律:物体吸收的能量越多,加热时它辐射 的本领愈大。黑体的吸收本领是一切物体中最大的,加热 时它辐射本领也最大。 1)辐射岀去的电磁浪在各个波段是不同的,也就是具有 定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关 为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律,定义了一种 理想物体一黑体( black body),以此作为热辐射研究的标 准物体。 2).许多地物是较好的黑体近似(在某些浪段上)。 研究热辐射的规律时,特别注意黑体的辐射本领的研究
7 根据能量守恒定律：物体吸收的能量越多，加热时它辐射 的本领愈大。黑体的吸收本领是一切物体中最大的，加热 时它辐射本领也最大。 2). 许多地物是较好的黑体近似( 在某些波段上)。 研究热辐射的规律时，特别注意黑体的辐射本领的研究。 3. 黑体辐射 1).辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一 定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关 。 为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，定义了一种 理想物体——黑体(black body)，以此作为热辐射研究的标 准物体
用不透明材料做成有小孔的空腔,可看作黑体。如图际示: 从小孔射入黑体空腔中的电磁浪,经多次反射吸收,强度逐 渐减弱,最后从小孔中反射出去的辐射能近似地为零。 演示:黑体 用分光技术测出 由它发出的电磁 波的能量按波长 的分布,就可以 研究黑体辐射的 规律
8 用不透明材料做成有小孔的空腔，可看作黑体。如图所示： 从小孔射入黑体空腔中的电磁波，经多次反射吸收，强度逐 渐减弱，最后从小孔中反射出去的辐射能近似地为零。 用分光技术测出 由它发出的电磁 波的能量按波长 的分布，就可以 研究黑体辐射的 规律。 演示：黑体
黑体辐射的单色辐出度与波长的关系的实验曲线如图所示: 0 1700k 通过对曲线的分析总结 出黑体辐射的两条实验 规律。 500k (1)维恩位移定律 1300k 实验发现:当绝对黑体的温 度升高时,单色辐出度最大 值对应的λ向短波方向移动 Th =b b=2.897×10-mK 9
9 黑体辐射的单色辐出度与波长的关系的实验曲线如图所示： 1700k 1500k 1300k ( ) M0 T 通过对曲线的分析总结 出黑体辐射的两条实验 规律。 （1） 维恩位移定律 实验发现：当绝对黑体的温 度升高时，单色辐出度最大 值对应的 m向短波方向移动 。 T b m = 2.897 10 m K 3 = − b m
(2)斯忒藩Ste/am)玻耳兹曼定律 黑体辐出度(总辐出度)(单色辐出度与波长关系曲 线下的总面积)与绝对温度有如下关系: M(T)=aMa=5M02()M() 1700k Mn(T)=14 1500k 1300k =5.67×108W/(m2.K4) 斯特藩玻耳兹曼定律和维恩位移定律是测量高温( 如辐射高温计)、遥感和红外追踪等的物理基础。 从理论上导出符合实验曲线的关系式,一直是物理学研究的重 要课题。 但是由经典电磁理论和热力学理论出发导出的理论公式都与实 验结果不符合。 10
10 (2) 斯忒藩(Stefan)⎯-玻耳兹曼定律 = 5.67 10−8 W/（m 2 K 4 ） 黑体辐出度（总辐出度）（单色辐出度与波长关系曲 线下的总面积）与绝对温度有如下关系： = = 0 0 0 0 0 M (T) dM M (T)d 斯特藩—玻耳兹曼定律和维恩位移定律是测量高温( 如辐射高温计)、遥感和红外追踪等的物理基础。 ( ) M0 T 1700k 1500k 1300k m 0 从理论上导出符合实验曲线的关系式，一直是物理学研究的重 要课题。 但是由经典电磁理论和热力学理论出发导出的理论公式都与实 验结果不符合