Visible spectrum Infrared Ultraviole 106 T=60,000K T=6000K 103 1 T=600K 1012 1013 1014 1015 1016 Frequency (Hz) 105 104 1000 100 10 Wavelength(nm)
15-1黑体辐射普朗克能量子假设 第十五章量子物理 二斯特藩 一玻尔兹曼定律 维恩位移定律 (1)斯特藩 玻尔兹曼定律(由试验及经 典物理理论得到) S(T)/104W.m3) s(T)=s(T)dA=oT 1.0 斯特藩—玻尔兹曼常量 o=5.670x108W.m2.K4 (2)维恩位移定律 A T=b 0.5 m 6000K 峰值波长 常量b=2.898×103m.K 3000K /nm 温度升高时,峰值波长向短波方向移动。 2000
S S S
基尔霍夫发现,任何物体的相对辐射能力ε, 又称黑度,与吸收率α的比值都相同,且该比值恒 等于同温度下绝对黑体的相对辐射能力1,即: e=a 只是辐射波长和温度的函数,而与辐射体本身性 质无关,此式称为基尔霍夫定律。它表明物体的 吸收率与黑度在数值上相等,即物体的辐射能力 越大,吸收能力也越大 关于热辐射,其重要规律有4个:基尔霍夫辐 射定律、普朗克辐射分布定律、斯蒂藩-玻耳兹曼 定律、维恩位移定律。这4个定律,有时统称为热 辐射定律
基尔霍夫发现,任何物体的相对辐射能力ε, 又称黑度,与吸收率α的比值都相同,且该比值恒 等于同温度下绝对黑体的相对辐射能力1,即: ε=α 只是辐射波长和温度的函数,而与辐射体本身性 质无关,此式称为基尔霍夫定律。它表明物体的 吸收率与黑度在数值上相等,即物体的辐射能力 越大,吸收能力也越大。 关于热辐射,其重要规律有4个:基尔霍夫辐 射定律、普朗克辐射分布定律、斯蒂藩-玻耳兹曼 定律、维恩位移定律。这4个定律,有时统称为热 辐射定律
非热辐射 在天体物理学中,相当多的情况下出现非 热辐射。非热辐射,顾名思义,它不是热平衡 辐射,因而也就不能用适用于热辐射的普朗克 公式来描述。常见的非热辐射机制有如下几种: 回旋辐射 同步加速辐射 曲率辐射 逆康普顿散射 韧致辐射 复合辐射 切伦科夫辐射
非热辐射 在天体物理学中,相当多的情况下出现非 热辐射。非热辐射,顾名思义,它不是热平衡 辐射,因而也就不能用适用于热辐射的普朗克 公式来描述。常见的非热辐射机制有如下几种: 回旋辐射 同步加速辐射 曲率辐射 逆康普顿散射 韧致辐射 复合辐射 切伦科夫辐射
2.1.2 物质粒子 来自太空的物质粒子小至原子核 Primary Cosmic Rays 大至数吨重的陨石,它们所携带 的信息很少,并不是天体物理学 的主要研究对象。 这些物质粒子中,有一类重要的 粒子一宇宙射线。来自宇宙空 间的由各种高能粒子形成的射流 称为宇宙射线。构成宇宙射线的 粒子包括质子(氢原子核)、α 粒子(氨原子核)和少量其它原 子核,以及电子、中微子和高能 光子(X射线和y射线)。目前 观测到的能量极高的粒子其能量 高达102eV以上。宇宙射线带来 了宇宙高能活动的信息,但也给 其它天文观测带来了不少的麻烦
2.1.2 物质粒子 来自太空的物质粒子小至原子核, 大至数吨重的陨石,它们所携带 的信息很少,并不是天体物理学 的主要研究对象。 这些物质粒子中,有一类重要的 粒子——宇宙射线。来自宇宙空 间的由各种高能粒子形成的射流 称为宇宙射线。构成宇宙射线的 粒子包括质子(氢原子核)、α 粒子(氦原子核)和少量其它原 子核,以及电子、中微子和高能 光子(X射线和γ射线)。目前 观测到的能量极高的粒子其能量 高达1020eV以上。宇宙射线带来 了宇宙高能活动的信息,但也给 其它天文观测带来了不少的麻烦