第8章熱輻射的基本定律和特性

2③只要溫度大于零就有能量輻射。不僅高溫物體向低溫3 Cfλ式中：f—頻率，s-1;λ—45 圖8-1電磁輻射波 6 7 QQQ

吸收比反射 對(duì)于大多數(shù)的固體和液體：0,

0, 9漫反射：表面粗糙度>波長(zhǎng)圖7-3

圖7-4黑白透明體:α=0ρ=0 射的所有波長(zhǎng)的能量總和(W/m2)。量稱為光譜輻射力(W/m3)。：：E EdET4c(T)4 0式中，?=5.67×10-8 c0＝5.67w/(m2K4)，黑體輻射系數(shù)1879年Stefan實(shí)驗(yàn)，1884Boltzman nk’sLaw積分即得(1900年ce2ce2(T)1式中，λ—波長(zhǎng)，m；T—黑體溫度，K；c1—第一輻射常數(shù)，3.7419×10-16Wm2；c2—第二輻射常數(shù)，1.4388×10-2WK；nck d(T)1(T)1

T=2000K時(shí)max=2.910-3/2000=1.45mT=5800K時(shí)max=2.910-3/5800=0.50 在實(shí)際中，有時(shí)需求出某一特定波長(zhǎng)的輻射能量。如圖中的12E 12

Ebd

。

b(121 1b(

0Eb

T4 12

Fb(0)Fb(0

f(2T)f Eb()Fb())Eb(Fb(0)Fb(0) 【解】：可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍是從0.38μ到0.76μ，對(duì)于3000K的黑體其λT值分別為和?？蓮牟楸恚?得Fb(0-λ1)和Fb(0-λ2)分別為0.14%和11.5%。于是可見(jiàn)圍0.1~100微米、吸收比、反射比和比、黑體、Stefan-Boltzmann定律、nk定律） 定義：立體角為一空間角，即被立體角所切割的球面面積除以球半徑的平方稱為立體角，單位：sr(球面度)。cdd cdAcrdrsinddr

sindd2I 微元輻射面dA位于球心地面上，在任意方向p看到的輻射 I ;IcosdΦ(

ABABC d(,) cosd 2 dA 2 Ibcossindd Ibd2sincos00Ib ３、Lambert定律：黑體輻射能量按空間方向的分布規(guī)律。維恩位移定律：確定黑體的光譜輻射力峰值所對(duì)于的因此定義發(fā)射率(也稱為黑度)：相同溫度下，實(shí)際物E b b

c(T)4 0 () EEbE ε

TE T4c(T)4 0()I()I( 漫射體：表面的定向發(fā)射率()與方向無(wú)關(guān)，即定向從θ＝0℃開(kāi)始，在一定角度范圍內(nèi)，可認(rèn)為是常數(shù)，ε(θ＝0～60℃,ε(θ>60ε(③θ＝90℃，ε()降為 Mn認(rèn)為大多數(shù)工程材料M=1。一般工程手冊(cè)種給出的物體發(fā) ①不同種類物質(zhì)的ε：常溫下白大理石ε＝0.95；常溫下③同一材料，不同表面狀況：常溫下無(wú)光澤黃銅ε＝0.22；

T() EEb()I()I(Ib( Ib 吸收的能量投入的能量(投入輻射()吸收的某一特定波長(zhǎng)的能量 (,T)(,T (T

(,T (T 如果投入輻射來(lái)自黑體，由于b(,T2) (,T)(,T (T (T

(,T (T

(T

22圖8-19 別為EbT1以及ET2，則當(dāng)系統(tǒng)qEEEb

E E1

E

b 2 b

E

E 表8-2Kirchhoff (,,,T)(,,,T(,T)(,T(T)