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热辐射
作者:
zhangweixing
简介:
热辐射是物质以电磁辐射的形式向外传热的方式。热辐射是真空中唯一的导热途径
最后修改:
2025-04-08 09:23:23.468147
文章状态:
已发布
标签:
物理
热辐射(黑体辐射)
热辐射是物质以电磁辐射的形式向外传热的方式。由于电磁辐射可以在真空中
传播,热辐射不需要介质。热辐射是真空中唯一的导热途径,太阳向地球传热
就完全依赖热辐射。
在物体内部,原子核、电子、离子等带电粒子会在热运动下影响电磁场,从而
放出热电磁辐射。由于微观粒子无法停止运动,任何物体都会放出热辐射,热
辐射功率与表面积、材质、温度有关。
对非晶体物质,热辐射在方向上完全没有偏好,物体表面向各个方向的辐射量
相同。
物体向外热辐射功率为P
热辐射功率是广延量,辐射功率与表面积A成正比
热辐射与绝对温度T的四次方成正比
热辐射功率还与物体的材质有关,每种材质在对应波长都有固定的吸收率e
P=eσAT^4
P:热辐射功率(W)
e:吸收率(无量纲)
σ:黑体辐射常数-5.67*10^-8(W/m^2/K^4)
A:表面积(m^2)
T:物体表面的绝对温度(K)
值得注意的是,任意物体在特定波长的吸收率都等于发射率,这是“基尔霍夫
热辐射定律”。
热辐射并没有固定波长,任何温度的物体都会放出从无线电波到伽马射线等所
有频率的电磁波。但频率极低和频率极高的电磁波只占黑体辐射的一小部分。
发射功率最高的波长λ反比于物体的温度T。
具体的有:λT=2.898*10^-3(mT)
表面温度为5778K的太阳最大功率波长为501.6nm,即绿色可见光。
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