什么是黑体(什么是黑体单词)

什么是黑体(什么是黑体单词)

今天给大家介绍一下什么是粗体,粗体字对应的知识点有哪些。希望对你有帮助,也别忘了收藏这个站点。

什么是粗体,不是字体?看似和光学有关,简而言之是物理。

黑体(热力学)

任何物体都具有持续辐射、吸收和发射电磁波的能力。辐射的电磁波在每个波段都不一样,也就是有一定的频谱分布。这种光谱分布与物体本身的特性及其温度有关,所以称为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物理性质的热辐射规律,物理学家定义了一个理想物体——黑体作为热辐射研究的标准物体。

所谓黑体,就是所有入射的电磁波都被吸收,既不反射也不透射(当然黑体还是向外辐射)。显然,自然界并不存在真正的黑体,但很多地面物体都是很好的黑体近似(在某些波段)。黑体的辐射只和它的温度有关,和它的组成材料无关。

基尔霍夫辐射定律指出,热平衡状态下物体辐射和吸收的能量之比与物体本身的物理性质无关,只与波长和温度有关。根据基尔霍夫辐射定律,在一定温度下,黑体一定是辐射能力最大的物体,可以称之为完全辐射体。公式如下:

Er =α*Eo

er——物体在单位面积、单位时间内发出的辐射能;

α——物体对辐射能的吸收系数;

EO-相当于相同温度下一个黑体发出的能量,是一个常数。

普朗克辐射定律给出了黑体辐射的具体光谱分布。在一定温度下,单位时间、单位立体角、单位波长区间内单位面积内黑体辐射的能量为

B(λ,T)=2hc2 /λ5 1/exp(hc/λRT)-1

B (λ,t) ——黑体(w,m-2,Sr-1,微米-1)的光谱辐亮度。

λ-辐射波长(微米)

T-黑体绝对温度(k,T=t+273k)

光速(2.998×108米/秒)

普朗克常数,6.626×10-34焦耳秒。

K-玻尔兹曼常数,1.380×10-23j·k-1基本物理常数。

从图2.2可以看出:

①在一定温度下,黑体的光谱辐射亮度存在一个极值,这个极值的位置与温度有关,这就是维恩位移定律。

λm T=2.898×103(微米k)

λ m ——黑体光谱辐射亮度最大时的波长(微米)。

t——黑体的绝对温度(k)

根据维恩定律,我们可以估算出λ m在T ~ 6000 K时为0.48微米(绿色),这是太阳辐射中近似的最大光谱辐射亮度。

当t ~ 300 k,λ m ~ 9.6微米时,这是地球物体辐射的近似最大光谱辐射亮度。

②在任何波长下,高温黑体的光谱辐亮度绝对大于低温黑体,无论该波长是否为最大光谱辐亮度。

如果对所有波长和所有辐射方向积分B(λ,T),就可以得到Stefan-niels玻尔玻尔兹曼定律,绝对温度为T的黑体在每个方向上单位时间辐射的总能量为B(T)。

b(T)=δT4(W·m-2)

δ为Stefan-Boltzmann常数,等于5.67×10-8W·m-2k-4。

但是现实世界中没有这种理想的大胆,那么用什么来形容这种差异呢?对于任何波长,发射率定义为在该波长的微小波长范围内,同一温度下,真实物体的辐射能与黑体的辐射能之比。显然,发射率是一个介于0和1之间的正数,一般取决于材料性质、环境因素和观测条件。如果发射率与波长无关,那么这个物体可以称为灰体,否则可以称为选择性辐射体。

[编辑此段]黑体的模型(热力学)

黑体的吸收率α=1,也就是说黑体可以吸收各种辐射能。虽然自然界中没有黑体,但是可以通过人工的方法制作一个非常接近黑体的模型。黑体模型的原理是用工程材料制作一个球壳形空腔(其吸收率必须低于黑体),以保持空腔壁温均匀。在空空空腔上钻一个小洞。射入针孔的辐射会在空腔内被多次吸收和反射,辐射能量会根据内壁的吸收率被削弱一次,最终能离开针孔的能量很小,因此可以认为输入辐射在空腔内被完全吸收。针孔与黑体表面具有相同的性质。值得指出的是,针孔面积与空腔内壁总面积的比值越小,针孔越靠近黑体。如果比值小于0.6%,当内壁吸收率为60%时,计算表明针孔吸收率可达99.6%。应用该原理建立的黑体模型,用于黑体辐射的实验研究和为实际物体提供辐射的比较。

什么叫大胆?

黑体是一种可以吸收所有外部电磁辐射的物质。这种物质叫做黑体。

这是大学物理书上的定义。

但黑体只是一个想象中的理想模型。

什么叫大胆?是怎么形成的?

黑体是指能够完全吸收所有波段辐射的物体。根据基尔霍夫辐射定律,黑体也是一个完整的辐射体,是一个理想化的模型。工业黑体炉主要由热电偶、黑体空腔体和加热元件组成。热电偶一般采用铂铑合金,黑体空腔体和加热元件一般采用碳硅材料。...

什么叫大胆?

黑体是光吸收率为1的物体(理论上,现实中不存在)。入射到鞋盒小孔上的光线,在鞋盒内经过多次反射后衰减,没有办法出来,所以小孔的吸收率大概是1。所以你看到的洞是加粗的(黑色)。

但并不是所有的黑体都是黑色的。比如太阳(广义相对论)可以使光发生弯曲,然后太阳附近的光全部被吸收进太阳,也就是说太阳的吸收率也是1,所以是黑色的。

什么叫大胆?

黑体是一种理想化的物体,它能吸收所有外界的电磁辐射,没有任何反射和透射。换句话说,对于任意波长的电磁波,黑体的吸收系数为1,透射系数为0。

物理学家将此作为热辐射研究的标准对象。它可以完全吸收所有外部电磁辐射,没有任何反射或透射。这种物体是绝对黑体,或简称黑体。

黑体不一定是黑色的(比如太阳在某些情况下可以看作黑体)。即使不能反射任何电磁波,也能发射电磁波,而且这些电磁波的波长和能量取决于黑体的温度,不受其他因素的影响。

当然,700K以下的黑体看起来是黑色的,但那只是因为700K以下的黑体发出的辐射能量很小,辐射波长在可见光范围之外。如果黑体的温度高于上述温度,黑体将不再是黑色,而是开始变红,并且随着温度的升高,分别出现橙、黄、白等颜色,即黑体吸收和发射电磁波的过程遵循光谱,其分布为普朗克分布(或黑体轨迹)。黑体辐射其实就是黑体的热辐射。在黑体的光谱中,由于温度高,频率高,也就是波长短。温度较高的黑体靠近光谱末端的蓝色区域,温度较低的黑体靠近红色区域。

在室温下,黑体辐射的能量集中在长波电磁辐射和远红外波段;当黑体的温度达到几百摄氏度时,黑体开始发出可见光。以钢铁为例,它根据加热过程分别变成红色、橙色和黄色,当温度超过1300摄氏度时开始变成白色和蓝色。当黑色的身体变白的时候,也会发出大量的紫外线。

bold这个词是基尔霍夫在1862年命名的,并被引入热力学。黑体发出的光称为黑体辐射。黑体每单位表面积的辐射功率p与其温度的四次方成正比,即:

公式σ中的P= σ称为斯特凡-玻尔兹曼常数,又称斯特凡常数。

黑体的辐射过程引起了物理学家对量子领域热平衡态的兴趣。在经典物理学中,所有热平衡的傅立叶模型都遵循能量均分定理。当物理学家用经典物理解释黑体时,一个“紫外线灾难”不可避免地出现了,即当辐射频率趋于无穷大时,用于计算黑体辐射强度的瑞利-詹金斯定律也趋于无穷大。由于黑体可以用来检验热平衡的性质,其辐射遵循热力学散射,历史上对黑体的研究成为量子物理学开始的契机。

大胆的介绍到此为止。感谢您花时间阅读本网站的内容。别忘了多查查什么是加粗,什么是加粗的信息。

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