(3)人工黑体 作为一种理想化模型,人工黑体是人工制作的、接近于黑体 的模拟物。 对于不透明的物体,当反射系数为1时,称为白体或镜(面反 射)体。现实中的物体介于黑体、白体之间。 (4)灰体 当某种物体的辐射光谱是连续的,并且在任何温度下所有各 波长射线的辐射强度与同温度黑体的相应波长射线的辐射强度 比等于常数,那么这种物体就叫做理想灰体,或简称灰体。实际 物体在某温度下的辐射强度与波长的关系是不规则的,因此不是 李烋。但在丁程计算上为了方便起见,近似把它们都看作是灰体, 箕发射率为介子0与1之间的正数。 2021/2/2
2021/2/2 16 (3) 人工黑体 作为一种理想化模型，人工黑体是人工制作的、接近于黑体 的模拟物。 对于不透明的物体，当反射系数为1时，称为白体或镜（面反 射）体。现实中的物体介于黑体、白体之间。 (4) 灰体 当某种物体的辐射光谱是连续的，并且在任何温度下所有各 波长射线的辐射强度与同温度黑体的相应波长射线的辐射强度之 比等于常数，那么这种物体就叫做理想灰体，或简称灰体。实际 物体在某温度下的辐射强度与波长的关系是不规则的，因此不是 灰体。但在工程计算上为了方便起见，近似把它们都看作是灰体， 其发射率为介于0与1之间的正数
2.3.2基尔霍夫辐射定律 1859年,德国物理学家基尔霍夫指出:在热平衡状态下,任 何辐射体的光谱辐出度与光谱吸收率的比值只是辐射波长和温度 的函数,而与辐射体本身性质无关,即 Mn(2=M,2Q=…-=Mw(T)(23-2) 式中为黑体的单色辐射出射度。这说明黑体必然是辐射本领 最大的物体。 2021/2/2 17
2021/2/2 17 2.3.2 基尔霍夫辐射定律 1859年，德国物理学家基尔霍夫指出：在热平衡状态下，任 何辐射体的光谱辐出度与光谱吸收率的比值只是辐射波长和温度 的函数，而与辐射体本身性质无关，即 (2.3-2) 式中为黑体的单色辐射出射度。这说明黑体必然是辐射本领 最大的物体
233普朗克公式 I900年,晋眀兗假改物质辐射的能量是不连续的,只能是某 最小能量的整数倍。由此创立了量子理论。黑体处于温度T时, 在波长λ处的单色辐射出射度由普朗克公式给出 tHc Mxa(n) a(ehc/Ae-1) (2.3-3) 式中h为普朗克常数,C为真空中的光速,kB为波尔兹曼常数。 令=2m,C-k,则(2.3-3)式可改写为 Mab(n) x (wmm)(2.3-4) C1=(3741832±0000)0×10w.cm2第一辐射常数, C2=(1438786±0.000004mK 第二辐射常数。 2021/2/2 18
2021/2/2 18 2.3.3 普朗克公式 1900年，普朗克假设物质辐射的能量是不连续的，只能是某一 个最小能量的整数倍。由此创立了量子理论。黑体处于温度T时， 在波长 处的单色辐射出射度由普朗克公式给出 (2.3-3) 式中h为普朗克常数，c为真空中的光速，kB为波尔兹曼常数。 令 ，则(2.3-3)式可改写为 (2.3-4) 第一辐射常数， 第二辐射常数
图2.3-2为不同温度条件下黑体的单色辐射出射度(辐射亮度)随 波长的变化曲线。可见 ①对应任一温度,单色辐射出射度随波长连续变化,且只有一个 峰值,对应不同温度的曲线不相交。因而温度能唯一确定单色辐 射出射度的光谱分布和辐射出射度(即曲线下的面积)。 ②单色辐射出射度和辐射出射度均随温度的升高而增大。W/ f?。 ③单色辐射出射度的 峰值随温度的升高· 320K 向短波方向移动。根 300 30 280 延20 图23-2黑体辐射单色0 辐射出射度的波长分布 波长(m 2021/2/2 19
2021/2/2 19 图2.3-2为不同温度条件下黑体的单色辐射出射度（辐射亮度）随 波长的变化曲线。可见： ① 对应任一温度，单色辐射出射度随波长连续变化，且只有一个 峰值，对应不同温度的曲线不相交。因而温度能唯一确定单色辐 射出射度的光谱分布和辐射出射度（即曲线下的面积）。 ② 单色辐射出射度和辐射出射度均随温度的升高而增大。w/ (m2·µm) ③ 单色辐射出射度的 峰值随温度的升高 向短波方向移动。 图2.3-2 黑体辐射单色 辐射出射度的波长分布
(1)瑞利-琼斯近似 当很大时,rs1+C2,可得到适合于长波长区的瑞利一琼斯公式 入T Mn()=7x4 (2.3-5) 在A>77×10°m,K时,瑞利-琼斯公式与普朗克公式的误差小于1%。 (2)维恩近似 当7很小时,r-1sear可得到适合于短波长区的维恩公式 Mn2()=C1 (2.3-6) 在a7<2698mK区域内,维恩公式与普朗克公式的误差小于1%。 2021/2/2
2021/2/2 20 (1) 瑞利-琼斯近似 当很大时， ，可得到适合于长波长区的瑞利-琼斯公式 (2.3-5) 在 时，瑞利-琼斯公式与普朗克公式的误差小于1%。 (2) 维恩近似 当λT很小时， ，可得到适合于短波长区的维恩公式 (2.3-6) 在 区域内，维恩公式与普朗克公式的误差小于1%