《熱工基礎(chǔ)》課件-輻射基本定律

輻射基本定律熱工基礎(chǔ)電/廠/熱/能/動/力/裝/置/專/業(yè)/教/學(xué)/資/源/庫輻射基本定律不同的物體輻射能量是不一樣的，研究輻射換熱必然涉及到物體輻射力的確定。下面介紹有關(guān)黑體輻射的基本定律，主要是闡明黑體在一定溫度下輻射能量隨波長的分布規(guī)律，輻射能量與其溫度之間的關(guān)系。普朗克定律01維恩位移定律02目

錄Content四次方定律03普朗克定律01電/廠/熱/能/動/力/裝/置/專/業(yè)/教/學(xué)/資/源/庫輻射基本定律馬科斯.普朗克（MaxPlanck1858～1947）近代偉大的德國物理學(xué)家，量子論的奠基人。

1900年，他在黑體輻射研究中引入能量量子。由于這一發(fā)現(xiàn)對物理學(xué)的發(fā)展作出的貢獻(xiàn)，他獲得1918年諾貝爾物理學(xué)獎。

輻射基本定律普朗克定律說明了黑體的單色輻射力隨溫度和波長的變化規(guī)律輻射基本定律普朗克定律說明了黑體的單色輻射力隨溫度和波長的變化規(guī)律(2)一定溫度下，Ebλ分布曲線與波長坐標(biāo)所圍的面積為Eb的大小。溫度升高，Ebλ分布曲線與波長坐標(biāo)所圍的面積增大，即Eb增大。(3)溫度升高，Ebλ分布曲線波峰對應(yīng)的波長λm減小，且λmT=定值=2900μm·K，即為維恩位移定律。(1)一定溫度下，Ebλ的大小沿波長λ=0~∝范圍內(nèi)是呈連續(xù)的、不均勻分布。λ→0、λ→∝時(shí)，Ebλ→0；Ebλ有一個極大值，是輻射能量集中的波長范圍。從圖中可見輻射基本定律維恩位移定律02電/廠/熱/能/動/力/裝/置/專/業(yè)/教/學(xué)/資/源/庫輻射基本定律維爾赫姆?維恩（WilhelmWien1864-1928）德國著名的理論和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，因發(fā)現(xiàn)熱輻射定律于1911年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。1893年從熱力學(xué)理論出發(fā)發(fā)現(xiàn)了T與

max的關(guān)系。輻射基本定律維恩有普朗克定律進(jìn)一步研究可得出對應(yīng)于單色輻射力為極大值（Eb

）max時(shí)的波長

max與溫度T間的關(guān)系，即維恩（Vien）位移定律。輻射基本定律太陽輻射，溫度T≈6000K，λm≈0.48μm，輻射能集中于可見光波段；工業(yè)應(yīng)用范圍，T<2000K，λm<1.45μm，輻射能集中于紅外線波段。鎢絲燈燈絲的溫度為2800K，在燈絲發(fā)出的輻射能中，可見光只占8.81%，其余91.9%屬于不可見的紅外輻射，并轉(zhuǎn)化為熱能，散失到周圍介質(zhì)中。因此，鎢絲燈作為光源，其照明效率是很低的。四次方定律03電/廠/熱/能/動/力/裝/置/專/業(yè)/教/學(xué)/資/源/庫輻射基本定律玻爾茲曼（LudwigEduardBoltzmann，1844～1906）

奧地利物理學(xué)家。氣體分子運(yùn)動論的主要奠基人，對熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)理論的建立和發(fā)展，作出了巨大貢獻(xiàn)。1884年，玻爾茲曼應(yīng)用熱力學(xué)理論，導(dǎo)出了熱輻射的斯特藩定律，取得了應(yīng)用理論知識驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)定律的一個重大成果。黑體輻射力與溫度的關(guān)系式稱為斯忒藩-玻爾茲曼定律。他說明黑體的輻射力與熱力學(xué)溫度的四次方成正比，又稱四次方定律。輻射基本定律式中，Eb為黑體的輻射力，W/m2；T為熱力