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標準熱電偶,標準鉑電阻,標準鉑電阻溫度計,黑體輻射源,黑體爐,熱電偶檢定爐

技術文章

黑體輻射源中黑體輻射的介紹


 
黑體受熱以電磁波的形式向外輻射能量,是一種理想物體的熱輻射(見熱傳遞)。 
所謂黑體是指能夠全部吸收入射的任何頻率的電磁波的理想物體,實際上黑體是不存在的。但可以用某種裝置近似地代替黑體。一個帶有小孔的空腔,并且小孔對于空腔足夠小,不會妨礙空腔內的平衡。通過小孔射入空腔的所有頻率的電磁波經腔內壁多次反射后,幾乎全部被吸收,再從小孔射出的電磁波極少。所以,可以將空腔上的小孔近似地看成黑體。
在溫度T下,空腔壁也跟其他固體一樣,不斷輻射電磁波,腔內形成一輻射場,經過一定時間,腔內的輻射場與腔壁達到了熱平衡。這時平衡輻射的性質只依賴于溫度,與腔壁的其他性質無關。由于小孔是腔上的一部分,也處于同樣的溫度,因此,小孔的輻射性質就代表了空腔內的輻射性質。 
可以證明,黑體單位表面積單位時間發出的總輻射能量,即輻射通量密度(又稱輻射出射度)M,與輻射場總能量密度ω之間的關系式中с為光速,ω(T)只依賴于溫度。 
在統計物理學中,把空腔內的輻射場看作光子氣體,光子是玻色子,根據玻色分布可以導出處于平衡的黑體輻射場能量密度按頻率的分布即普朗克公式。也可求得描述黑體輻射場的總能量與熱力學溫度間關系的斯忒藩-玻耳茲曼定律,和黑體輻射的物態方程式中p 是輻射壓力。上述由統計物理得到的關于黑體輻射的公式和定律與實驗結果完全符合。

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