2021-2022学年高二物理竞赛课件：黑体辐射的描述（16张PPT）

1、黑体辐射的描述2任一物体辐射出去的能量必定等于在相同时间内吸收的能量，这种热辐射称为平衡辐射。 热平衡时绝对黑体， 0 (, T ) = 1 ，所以 这表示，任何物体的单色辐出度与单色吸收比之比，等于同一温度下绝对黑体的单色辐出度， 这就是基尔霍夫辐射定律。 3单色辐出度M(T)与辐出度M(T)的关系 为单色辐射出射度，简称单色辐出度。物体不仅辐射电磁波，还能吸收和反射电磁波。4单色吸收比 (,T) ： 温度为T的物体吸收波长在到+d范围内的电磁波能量与相应波长的入射电磁波能量之比 。单色反射比r (,T) ： 温度为T的物体反射波长在到+d范围内的电磁波能量与相应波长的入射电磁波能量之比。

2、对不透明物体5假如有一个物体在任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都等于1，即 0 (, T ) = 1，这种理想物体为绝对黑体,简称黑体。 由不透明材料做的带小孔的空心容器-空腔（右图）的电磁辐射就可以认为是黑体辐射（动画）。 小孔口表面可近似当作黑体。6商用黑体辐射校正源（黑体炉） 是校验辐射温度仪表理想的设备。 7黑度灰体辐射能力与同温度下黑体辐射能力之比，以表示：固体材料的吸收率和反射率的大小取决于物体的性质，温度和表面状况。8材料温度红砖200.93耐火砖0.80.9钢板(氧化的)2006000.8钢板(抛光的)94011000.550.61铝(氧化的)2006000.110.1

3、9铝(抛光的)2255750.0390.057铜(氧化的)2006000.570.87铜(抛光的)0.03铸铁(氧化的)2006000.640.78铸铁(抛光的)3309100.60.7某些工业材料的黑度9热辐射的基本特征是向外辐射的电磁波谱与温度密切相关。温度越高，电磁波谱中包含的短波成分越多；温度越低则长波成分越多。如下图所示，固体在不同温度下辐射的谱线颜色不同： 10 红外图像是利用红外热像仪接受来自目标和景物的红外辐射,经过光电转换,将不可见 的辐射转变成可见的图像 。11Cool HotThermographic pictures / Infrared pictures 12Ther

4、mal image of a horse 13Thermal imaging of buildings: infrared / thermal image of a house14 1982年4月6月，英国和阿根廷之间爆发马尔维纳斯群岛战争。4月13日半夜，英军攻击阿军据守的最大据点斯坦利港。3000名英军突然出现在阿军防线前。英国的所有枪支、火 炮都配备了红外夜视仪，能够在黑夜中清楚地发现阿军目标。 15 而阿军却缺少夜视仪，不能发现英军，只有被动挨打的份。在英军火力准确的打击下，阿军支持不住，英军趁机发起冲锋。到黎明时，英军已占领了阿军防线上的几个主要制高点，阿军完全处于英军的火力控制下。6月14日晚9时，14 000名阿军不得不向英军投降。英军领先红外夜视器材赢得了一场兵力悬殊的战斗 16单色辐出度与单色吸收比间的关系设想：真空容器中放置有若干不同物体A1、 A2 、 A3、和一个黑体B。物体间