第一章紅外物理基礎(chǔ)

紅外與微光技術(shù)張艷電子科技高校光電信息學(xué)院課程特點(diǎn)學(xué)問(wèn)面廣紅外物理﹑工程光學(xué)﹑半導(dǎo)體物理﹑圖像處理，檢測(cè)技術(shù)等。應(yīng)用廣泛軍事領(lǐng)域民用領(lǐng)域科學(xué)探討軍事領(lǐng)域搜尋﹑跟蹤﹑測(cè)距導(dǎo)彈制導(dǎo)，導(dǎo)航和飛行限制，目標(biāo)探測(cè)，入侵檢測(cè)，飛機(jī)碰撞預(yù)警等輻射測(cè)量地形分析，毒氣的探測(cè)，目標(biāo)和背景的特性等熱成像偵察和監(jiān)視，熱測(cè)繪，潛艇探測(cè)，導(dǎo)彈的地下放射阱、人員、車(chē)輛、武器野營(yíng)吹火以及戰(zhàn)地營(yíng)房的探測(cè)等反射通量測(cè)量夜間駕駛，沖鋒槍的射擊，入侵檢測(cè)，偽裝探測(cè)，基地保衛(wèi)，停岸和著陸等合作光源地面通訊，紅外系統(tǒng)對(duì)抗，無(wú)人駕駛飛機(jī)的指令聯(lián)絡(luò)民用領(lǐng)域工業(yè)森林火災(zāi)探測(cè)，鐵路車(chē)輛過(guò)熱軸頸箱的探測(cè)，工藝限制，探測(cè)晴空大氣湍流，空氣污染分析，環(huán)境檢測(cè)，非破壞性試驗(yàn)，車(chē)速探測(cè)等醫(yī)學(xué)皮膚溫度測(cè)量，癌癥早期探查，遠(yuǎn)距離生物傳感器，初期腦溢血的早期診斷，測(cè)定靜脈堵塞的部位，探討動(dòng)物的夜間習(xí)性，監(jiān)視愈合過(guò)程等科學(xué)探討衛(wèi)星探測(cè)天體溫度測(cè)量氣象狀況的遙測(cè)植物中熱交換的探討地球和星星大氣成分的測(cè)定其他行星上的植被或生命的探測(cè)探討火山，偵察海面浮冰，石油勘探，偽造品的探測(cè)，寶石鑒定，探測(cè)患病的農(nóng)作物學(xué)習(xí)本課程的意義拓寬學(xué)問(wèn)面將理論學(xué)問(wèn)用于實(shí)踐，融會(huì)貫穿，提高解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)力了解紅外與微光技術(shù)實(shí)際應(yīng)用水平和最新發(fā)展動(dòng)態(tài)為以后的工作和科研供應(yīng)參考主要參考書(shū)目吳宗凡等，《紅外與微光技術(shù)》，國(guó)防工業(yè)出版社，1998年張建奇等，《紅外物理》，西安電子科技高校出版社，2004年陳永甫編著，《紅外輻射、紅外器件與典型應(yīng)用》，電子工業(yè)出版社，2004年張敬賢等，《微光與紅外成像技術(shù)》，北京理工高校出版社，1995年A.R.杰哈著，《紅外技術(shù)應(yīng)用》，化工出版社，2004年其他：《紅外探測(cè)器》《紅外電子學(xué)》《紅外光學(xué)系統(tǒng)》《紅外光譜》《紅外技術(shù)試驗(yàn)與方法》《紅外系統(tǒng)》Elementsofinfraredtechnology,generation,transmission,anddetection,PaulW.Kruse,etal.JohnWiley&Sons,1962Infraredoptoelectronics,deviceandapplications,WilliamNunley,etal.,MarcelDekker,1987Semiconductorquantumwellsandsuperlatticesforlong-wavelengthinfrareddetectors,M.O.Marasreh,Artechhouse,1993.Intrsubbandinfraredphotodetectors,V.Ryzhii,WorldScientific,2003Commansenseapproachtothermalimaging,GeraldC.Holst,JCD,SPIE,2000.Maldague,XavierP.V.,Theoryandpracticeofinfraredtechnologyfornondestructivetesting,JohnWliley&Sons,2001IrvingJ.Spiro,MonroeSchlessinger,Infraredtechnologyfundamentals,MARCELDEKKER,INC.,1989A.R.JHA,InfraredTechnology,ApplicationstoElectrooptics,PhotonicDevices,andSensors，2000SPIE“INFRAREDTECHNOLOGYANDAPPLICATIONS”國(guó)際會(huì)議主要內(nèi)容第一章紅外物理基礎(chǔ)其次章紅外探測(cè)器第三章紅外探測(cè)器的參數(shù)測(cè)試第四章微光探測(cè)技術(shù)第五章制冷技術(shù)第六章紅外與微光技術(shù)應(yīng)用第一章紅外物理基礎(chǔ)1.1紅外線的發(fā)覺(jué)與本質(zhì)1.2電磁波譜1.3紅外輻射源1.3.1基本定律1.3.2紅外輻射源的分類(lèi)1.3.3自然源1.3.4標(biāo)準(zhǔn)源1.3.5人造源1.4紅外系統(tǒng)1.1紅外線的發(fā)覺(jué)與本質(zhì)1.1800年，英國(guó)天文學(xué)家Herschel用棱鏡將太陽(yáng)光色散，并利用靈敏的溫度計(jì)進(jìn)行探測(cè)，發(fā)覺(jué)在紅光外測(cè)溫度計(jì)溫度比紅光區(qū)域高。證明白紅外線的存在。2.紅外線的本質(zhì)一切溫度高于確定零度的物體（有生命和無(wú)生命）的物體時(shí)時(shí)刻刻都在不停的輻射紅外線紅外線無(wú)處不在3.紅外線的主要效應(yīng)紅外線的熱效應(yīng)

紅外線的生物效應(yīng)醫(yī)療保健：消炎﹑促進(jìn)再生﹑免疫調(diào)整不利影響：波長(zhǎng)0.8～1.2微米的短波紅外，造成“紅外線白內(nèi)障”光電效應(yīng)等1.2電磁波譜1.電磁波的分類(lèi)Gamma射線：X射線：紫外線：可見(jiàn)光:

0.38～0.75微米紅外線：0.75～1000微米微波：射頻：2.紅外輻射的光譜劃分依據(jù)紅外輻射在地球大氣層中的傳輸特性劃分：名稱(chēng)英文縮寫(xiě)波長(zhǎng)范圍（微米）近紅外/短波紅外NIR/SWIR0.75～3中紅外/中波紅外MIR/MWIR3～6遠(yuǎn)紅外/長(zhǎng)波紅外/熱紅外FIR/LWIR/TIR6～15極遠(yuǎn)紅外

15～1000XIR紅外大氣窗口：大氣對(duì)紅外輻射基本是透亮的1～3微米﹑3～5微米﹑8～15微米紅外大氣窗口3.依據(jù)紅外輻射產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行劃分：近紅外區(qū)：0.75～2.5微米，對(duì)應(yīng)于原子能級(jí)之間的躍遷和分子振動(dòng)泛頻區(qū)的振動(dòng)光譜帶中紅外區(qū)：2.5～25微米，對(duì)應(yīng)分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)和振動(dòng)能級(jí)之間的躍遷遠(yuǎn)紅外區(qū)：25～1000微米，對(duì)應(yīng)分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)之間的躍遷4.紅外輻射的特點(diǎn)電磁波，具有與可見(jiàn)光相像的特性，如反射﹑折射﹑干涉﹑衍射和偏振人眼對(duì)紅外輻射不敏感，需用紅外探測(cè)器才能探測(cè)到；紅外輻射的熱效應(yīng)比可見(jiàn)光要強(qiáng)很多；紅外輻射更簡(jiǎn)潔被物質(zhì)吸取，但對(duì)薄霧來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)波紅外輻射更簡(jiǎn)潔通過(guò)。紅外技術(shù)：探討紅外輻射的產(chǎn)生、傳播、轉(zhuǎn)化、測(cè)量及其應(yīng)用的技術(shù)科學(xué)主要內(nèi)容：紅外輻射的性質(zhì)，其中有受熱物體所放射的輻射在光譜、強(qiáng)度和方向的分布；輻射在媒質(zhì)中的傳播特性--反射、折射、衍射和散射；熱電效應(yīng)和光電效應(yīng)等。紅外元件、部件的研制，包括輻射源、紅外探測(cè)器、微型制冷器、紅外窗口材料和濾光片等。把各種紅外元、部件構(gòu)成系統(tǒng)的光學(xué)、電子學(xué)和精密機(jī)械。紅外技術(shù)在軍事上和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用。紅外技術(shù)的探討涉及的范圍相當(dāng)廣泛，既有目標(biāo)的紅外輻射特性，背景特性，又有紅外元、部件及系統(tǒng)；既有材料問(wèn)題，又有應(yīng)用問(wèn)題。1.3紅外輻射源1.3.1熱輻射的基本定律基爾霍夫定律(Kirchhoff’sLaw)AT熱平衡時(shí)，必有：其中，M是物體A的輻出度；α是物體A的吸取率；E是物體A上的輻照度（1-1）表述：在熱平衡條件下，物體的輻射出射度與其吸取率的比值等于空腔中的輻射照度，這與物體的性質(zhì)無(wú)關(guān)。結(jié)論：好的吸取體必是好的放射體（）；對(duì)于不透亮物體（透過(guò)率），好的放射體必是弱的反射體（）；3.假如反射率和透射率均為零，則吸取率等于1黑體黑體（blackbody）

：任何溫度下能夠全部吸取任何波長(zhǎng)入射輻射的物體

一個(gè)志向化的概念是一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)黑體模型在一個(gè)密閉的空腔上開(kāi)一個(gè)小孔，腔孔的輻射就相當(dāng)于一個(gè)面積等于腔孔面積的黑體輻射2.普朗克公式—黑體輻射理論最基本的公式描述了黑體輻射的光譜分布：（1-2）又可表示為：意義：不同溫度下黑體輻射出射度隨波長(zhǎng)的變更黑體輻射的特征：1）光譜輻射出射度隨波長(zhǎng)連續(xù)變更，每條曲線只有一個(gè)極大值。2）曲線隨黑體溫度的上升而整體提高。在隨意指定波特長(zhǎng)，與較高溫度對(duì)應(yīng)的光譜輻射出射度也較大。3）每條曲線彼此不相交，故溫度越高，全部波長(zhǎng)的光譜輻射出射度也越大。4）溫度上升，峰值波長(zhǎng)減小，黑體輻射中包含的短波成分所占比例增加。5）黑體的輻射只與黑體的確定溫度有關(guān)。3.維恩位移定律(Wiendisplacementformula)

黑體光譜輻射出射度的峰值波長(zhǎng)m與確定溫度T的關(guān)系：（1-3）式中，λm是光譜輻射出射度的峰值波長(zhǎng)；b是維恩位移常數(shù)，b=(2897.8±0.4)(μm·K)；T是確定溫度（K）。（可由普朗克公式（1-2）對(duì)波長(zhǎng)求導(dǎo)，然后再令導(dǎo)數(shù)等于零求得）物理意義：溫度上升，輻射峰值總是朝著較短波長(zhǎng)方向位移。

說(shuō)明現(xiàn)象：當(dāng)物體溫度上升時(shí)，它的顏色將跟著變更。估算（1）人體（T=310K）（2）太陽(yáng)（T=6000K）思索：有何實(shí)際意義？4.斯蒂芬-波耳茲曼定律（Stefan-BoltzmannLaw)斯蒂芬和波爾茲曼先后于1879年和1884年分別從試驗(yàn)測(cè)量和熱力學(xué)推導(dǎo)中得出結(jié)論：黑體輻射的總能量與它的確定溫度的四次方成正比。（1-4）（在從零到無(wú)窮大的波長(zhǎng)范圍內(nèi),對(duì)普朗克公式（1-2）積分）式中σ:斯蒂芬-波耳茲曼常數(shù),5.6697×10-12（）

意義：紅外輻射測(cè)溫的理論基礎(chǔ)輻出度與確定溫度的四次方成正比。相當(dāng)小的溫度變更，就會(huì)引起輻射功率很大的變更。簡(jiǎn)潔探測(cè)5.放射率（比輻射率）放射率ε：輻射源的輻出度與具有同一溫度的黑體的輻出度之比（1-5）式中，M（T）是實(shí)際物體在溫度T的全輻射度，

Mbb(T)是黑體在相同溫度下的全輻出度由基爾霍夫定律式（1-1），得依據(jù)光譜放射率，可將輻射體分為三類(lèi)：1）黑體或普朗克輻射體，其；2）灰體，其＝常數(shù)，但小于1；3）選擇性輻射體，隨波長(zhǎng)而變。

*同一種材料在不同波段的比輻射率的差異很大金屬材料的放射率均較低,但隨溫度而增加,并且當(dāng)表面形成氧化層后,放射率成十倍或更大倍數(shù)增加。非金屬的放射率要高些，一般大于0.8,并隨溫度的增高而減小。金屬或其他非透亮材料的輻射發(fā)生在表面幾微米內(nèi),因此,放射率與材料尺寸無(wú)關(guān),主要與表面狀態(tài)有關(guān)。表面涂復(fù)或刷漆對(duì)放射率有影響，表面的油膜、污垢、灰塵、擦傷都能引起放射率測(cè)量值的變更。放射率是有方向性的。1.3.2紅外輻射源的分類(lèi)blackbody1.3.3自然（紅外）源1.太陽(yáng)T≈5600K太陽(yáng)、地球表面、天空、外層空間和星體等都是自然輻射源太陽(yáng)輻射的光譜分布可以用5600K的黑體的輻射來(lái)近似表示曲線1：

溫度為6000K的黑體；曲線2：太陽(yáng)在大氣層外的輻出度光譜分布曲線3：太陽(yáng)在海平面上的輻出度光譜分布太陽(yáng)輻射很接近于黑體輻射2.月亮ReflectedSunlight（太陽(yáng)反射）ThermalEmission（自身輻射）3.云層與對(duì)太陽(yáng)和地球的反射和散射有關(guān)(Day,sunlight)(Night,terrainradiation)

輻射特性：Lowersurface≈0oCBlackBodyuppersurface≈

–40oCBlackBody4.地球表面白天：由反射和散射太陽(yáng)光線以及地球本身熱輻射組成夜間：其光譜分布相當(dāng)于地球環(huán)境溫度的灰體的光譜分布白天視察典型地物的光譜輻射亮度1.物質(zhì)之間的差別不明顯，每一種分布都有兩個(gè)峰值，在3到4微米處有一個(gè)最小值。2.把其中每根曲線都與35℃的黑體作比較，表明這些物質(zhì)的輻射與比輻射率0.9以上的灰體相當(dāng)。1.水面的輻射的溫度取決于它的溫度和表面狀態(tài)。2.無(wú)波浪時(shí)反射良好而輻射甚差，只有當(dāng)出現(xiàn)波浪時(shí)，海面才能成為良好的輻射體。3.浪花的輻射猶如黑體。5.天空晴朗夜空的光譜輻射亮度和隨仰角的變更天空的輻射亮度曲線大體上與地面相類(lèi)似，可分為兩個(gè)區(qū)，即3微米以下的太陽(yáng)散射區(qū)和4微米以上的大氣熱輻射區(qū)。

1.3.4標(biāo)準(zhǔn)（紅外輻射）源1.黑體概念*志向/確定黑體：*實(shí)際黑體：接近黑體思索：原委要滿足什么條件，什么樣的結(jié)構(gòu)，才能成為可以好用的黑體？探討目的：作為一種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校正其他輻射源或紅外系統(tǒng)制作黑體的條件在一個(gè)等溫密封腔內(nèi)的輻射就是黑體輻射。在密封腔壁上開(kāi)一小孔，小孔發(fā)出的輻射逼真地模擬了黑體輻射。*效果：無(wú)論密封腔的幾何形態(tài)或制作材料如何，都不影響其結(jié)果。密封腔要真正實(shí)現(xiàn)等溫小孔的面積比密封腔內(nèi)表面的面積要小得多確定黑體性能的因素空腔內(nèi)有效放射率和輻射能通量的大小，以及黑體腔的工作溫度。黑體的有效放射率：與開(kāi)孔面積相對(duì)于腔體內(nèi)表面總面積的大小、黑體腔的形態(tài)和材料表面放射率以及腔體偏離真正等溫條件的程度等因素有關(guān)。黑體的輻射能通量：取決于輻射腔口直徑及開(kāi)口前所用光闌。黑體輻射源的工作溫度應(yīng)按應(yīng)用目的進(jìn)行選擇。一般說(shuō)來(lái)，通常都選擇大氣透過(guò)率高的工作波段，這樣可削減大氣吸取對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。（除應(yīng)用于探討大氣吸取特性的黑體外）黑體設(shè)計(jì)中須要考慮的問(wèn)題：腔型選擇（Gouffé理論和Devos理論）通常接受圓錐、圓柱或球型腔體；但球型腔體加工難，勻整加熱難對(duì)腔芯材料加熱的要求高導(dǎo)熱率、抗氧化力好、材料表面放射率高腔體的等溫加熱要求恒溫區(qū)長(zhǎng)，可用電熱絲加熱腔體的溫度限制和測(cè)量對(duì)黑體溫度限制和測(cè)量的好壞，干脆影響了黑體的性能；測(cè)溫點(diǎn)的選擇很重要：圓柱型：測(cè)溫點(diǎn)在腔的底部中心圓錐型：取錐頂點(diǎn)球型腔：取開(kāi)口的對(duì)稱(chēng)中心位置降低黑體前表面的輻射放置光闌，水冷常用結(jié)構(gòu)（圓錐型）放射率是腔長(zhǎng)和開(kāi)孔半徑的比值（）的函數(shù)；比值越大，放射率越大接受（小孔＋長(zhǎng)腔）結(jié)構(gòu)主要部分：腔體加熱線圈保溫層溫度計(jì)溫度限制部分成為穩(wěn)定的黑體，可以作為校正的標(biāo)準(zhǔn)黑體的分類(lèi)高溫黑體：1273K以上，它的輻射能通量在近紅外波段；中溫黑體：373~1273K，它的輻射能通量在中紅外波段；主要用于紅外探測(cè)儀、輻射計(jì)以及其他儀器的定標(biāo)測(cè)試近室溫黑體：223~373K，它工作在遠(yuǎn)紅外波段；紅外熱像儀及其他紅外整機(jī)在定標(biāo)時(shí)運(yùn)用的標(biāo)準(zhǔn)輻射源。低溫黑體：低于223K。應(yīng)用標(biāo)定各種紅外輻射源的輻射強(qiáng)度；標(biāo)定各類(lèi)紅外探測(cè)器響應(yīng)率；測(cè)定紅外光學(xué)系統(tǒng)的透射比；探討各種物質(zhì)表面的熱輻射特性；探討大氣或其他物質(zhì)對(duì)輻射的吸取或透射性能。應(yīng)用＊測(cè)量響應(yīng)率和探測(cè)率…需要校準(zhǔn)P＊對(duì)于灰體，2.能斯脫燈（NernstGlowers）結(jié)構(gòu)：發(fā)熱體：難熔氧化物（ZrO2氧化鋯/Y2O3氧化釔）

400℃導(dǎo)電工作溫度：

2000KK：

啟動(dòng)加熱開(kāi)關(guān)

Б:

鎮(zhèn)流

工作前需預(yù)熱特點(diǎn)：相對(duì)小﹑簡(jiǎn)潔﹑具有更高的紅外輸出，價(jià)格不貴典型參數(shù)功率消耗45W、0.1A；工作溫度Tc=1980K；尺寸3.1mm×12.7mm。能斯脫燈光譜放射率光譜放射率1～6微米：選擇性輻射體，光譜放射率很?。?～15微米：接近黑體，光譜放射率約為0.85缺點(diǎn)：1）精度不夠2）機(jī)械強(qiáng)度低3）須要鎮(zhèn)流器4）受氣流造成的溫度變更的影響

優(yōu)點(diǎn)：壽命長(zhǎng)，工作溫度高，黑體特性好，不需水冷3.硅碳棒用碳化硅做成的圓棒，工作溫度：1200～1400K，不需預(yù)熱硅碳棒光譜放射率在2～15微米，平均放射率約為0.8；在1000~1800K范圍內(nèi)，其積分總放射率變更不大，平均值為=0.85典型參數(shù)功率消耗200W，6A；工作溫度Tc=1470K；尺寸5.1mm×203mm（硅碳棒的直徑為6~50mm，長(zhǎng)度從幾厘米到1m左右。）通常，大尺寸硅碳棒常用于工業(yè)生產(chǎn)中，作為紅外加熱元件。小尺寸硅碳棒則廣泛用于紅外光度計(jì)中，作為高溫輻射標(biāo)準(zhǔn)。缺點(diǎn)：最高工作溫度低須要鎮(zhèn)流設(shè)備材料易升華，不能靠近精密光學(xué)儀器工作需水冷，耗電量大優(yōu)點(diǎn)：硅碳棒機(jī)械強(qiáng)度好，工作壽命長(zhǎng)，運(yùn)用簡(jiǎn)便，受電壓波動(dòng)影響較?。辉囼?yàn)室常用的紅外輻射源電熱固體輻射源：鎢絲（帶﹑管）燈：可見(jiàn)光波段選擇性好，高溫下機(jī)械強(qiáng)度較大，簡(jiǎn)潔加工；由于玻殼對(duì)紅外輻射的限制，輻射波長(zhǎng)在3m以下乳白石英加熱管：放射率高，工作溫度范圍廣氣體放電輻射源汞燈氙燈碳弧紅外激光器：方向性好，高亮度，單色性和相干性好

1.CO2激光器工作原理CO2分子激光躍遷能級(jí)圖

條件：粒子數(shù)翻轉(zhuǎn)；達(dá)到閾值基本結(jié)構(gòu)CO2激光器結(jié)構(gòu)圖

工作物質(zhì)由CO2，氮?dú)?，氦氣三種氣體組成

CO2激光器實(shí)物圖優(yōu)點(diǎn)效率高：效率高達(dá)30％功率大：由激活腔體積確定*輸出波長(zhǎng)9～11μm，處于大氣窗口，但被各種工作物質(zhì)吸取2.半導(dǎo)體激光器效率更高：高達(dá)40％～50％但單管的輸出功率不及CO2激光器提高輸出功率：光束合成組成部分：*激光器LD及電流驅(qū)動(dòng)器(包括Ib和Im驅(qū)動(dòng)電路)*控溫系統(tǒng)(控溫電路在模塊外面，熱敏電阻、致冷器在模塊中)*功率限制系統(tǒng)(PIN封裝在模塊內(nèi)，電路在外面)*光耦合系統(tǒng)(包括聚焦透鏡、隔離器、光纖及支撐元件)*整形系統(tǒng)（微透鏡陣列）半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)1.3.5人造（紅外輻射）源1.飛機(jī)的輻射主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)殼體及尾噴管的輻射、尾焰（排出的廢氣）輻射、以及高速飛行的蒙皮輻射。

各種類(lèi)型的飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭和衛(wèi)星等空中目標(biāo)都構(gòu)成重要的紅外輻射源。螺旋槳飛機(jī)：發(fā)動(dòng)機(jī)外殼溫度較低（80~100C），放射率（0.2~0.45）、輻射功率小，集氣管部分為650~800C，排氣口旁邊溫度降到250~350C，表面放射率可達(dá)0.8~0.9。這類(lèi)飛機(jī)的總輻射中，廢氣和發(fā)動(dòng)機(jī)外殼的輻射占35%~45%，其余則是排氣管的輻射。噴氣式飛機(jī)主要輻射來(lái)源：尾噴管熱金屬輻射和尾焰輻射，其次是高速飛行時(shí)蒙皮的輻射。尾噴管：事實(shí)上是一個(gè)被排出氣體加熱的圓柱形腔體，可以視為L(zhǎng)/R=3~8的腔形黑體輻射源，其有效放射率為0.9，輻射面積等于排氣噴嘴面積，輻射溫度等于排出氣體的溫度（400~700C）。當(dāng)噴氣式飛機(jī)的飛行速度很高時(shí)，由于空氣動(dòng)力加熱，將使飛機(jī)蒙皮達(dá)到很高溫度，隨著飛行速度的增加，蒙皮輻射在飛機(jī)總輻射中所占的比例也不斷增加。

噴氣式飛機(jī)的輻射光譜不同類(lèi)型的飛機(jī)，其輻射的強(qiáng)度和分布具有很大差別。

噴氣式飛機(jī)尾部輻射光譜：除2.7m的水蒸氣吸取帶和4.3m的二氧化碳吸取帶外，其輻射光譜類(lèi)似于黑體輻射，它的峰值波長(zhǎng)接近于3.4m。飛機(jī)噴口的輻射強(qiáng)度分布：伊爾28、米格15、米格21等飛機(jī)噴口的輻射強(qiáng)度的角分布？

米格15M噴口的紅外輻射光譜溫度

三叉戟飛機(jī)噴口的紅外輻射光譜

溫度，角度

飛行速度接近或大于聲速時(shí)，氣動(dòng)加熱產(chǎn)生的飛機(jī)蒙皮熱輻射不能忽視飛機(jī)的蒙皮溫度Ts:(1-6)其中,T0：四周大氣溫度；k：復(fù)原系數(shù)，其值確定于附面層中氣流的流場(chǎng)，層流取0.82，紊流取0.87：空氣的定壓熱容量和定容熱容量之比，取1.3；M：飛行馬赫數(shù)(飛行速度/音速＝M馬赫數(shù))尤其是飛機(jī)的前向和側(cè)向等迎風(fēng)部位溫度較高：（1-7）當(dāng)M>1時(shí)，Ts隨M急劇變更Ts隨M急劇增加2.坦克的輻射1）坦克的背景輻射特性：比較困難，既有各種地形地貌的差異，又有季節(jié)變更帶來(lái)的背景變更2）坦克的輻射：自身輻射＋反射輻射*由于坦克的形態(tài)很困難，其反射輻射難于計(jì)算，加之其金屬表面涂有漆層，它往往呈現(xiàn)鏡面或漫反射特征T-34型坦克的反射率3)坦克的自身輻