文档介绍：关于热辐射基本定律和辐射特性
第一张，共四十四张，创建于2022年，星期日
从电磁波的角度描述热辐射的特性
1. 传播速率与波长、频率间的关系
真空中光速 ，大气中略低。
热辐期日
3. 兰贝特定律（余弦定律）
实验测定表明：黑体的定向辐射强度是个常量。
余弦定律：
即：从单位辐射面积上发出的辐射能，
在空间各个方向上是不同的。
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4. 兰贝特定律与斯忒藩-玻耳兹曼定律间的关系
对半球空间，黑体辐射力：
（单位时间，单位面积辐射能）
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P363例题8-3 试分别计算温度为1000K、1400K、3000K、6000K、时可见光和红外线辐射在黑体总辐射中所占的份额。
解：以 时，黑体辐射可见光为例：
可见光波长范围
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P364例题8-4 如图所示，有一个微元黑体面积dAb=10-3m2，与该黑体表面相距 处另有三个微元面积dA1、dA2、dA3，面积均为10-3m2，该三个微元面积的空间方位如图中所示。试计算从dAb发出分别落在dA1、dA2与dA3对dAb所张的立体角中的辐射能量。
解：① 立体角：
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② 辐射能：
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固体和液体的辐射特性
实际物体的辐射力
固体与液体热辐射特性相似，与气体辐射相差很大。
实际物体的辐射力 与同温度下的黑体不同。
定义，发射率（黑度）：
注意： 表明物体的辐射特性，与环境无关。
实际物体：
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实际物体的光谱辐射力
实验发现：实际物体的光谱辐射力 与黑体不同，
但总的变化趋势——定性关系基本一致。
定义，光谱发射率（单色黑度）：
光谱发射率与发射率关系：
注意：实验发现 与温度有关。
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实际物体的定向辐射强度
实际物体的定向辐射强度 ，在不同方向发生变化。
定义，定向发射率（定向黑度） ：
——与辐射面法线的夹角
1. 定向发射率随 角的变化规律
① 黑体：
定向辐射强度为常量，
② 漫射体：
定向辐射强度为常量，
黑体
漫射体
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， 开始增大
③ 金属导体：理论分析与实验基本一致（极坐标）
，
，
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， 开始减小
，
，
④ 非导电体：
1-潮湿的冰
2-木材
3-玻璃
4-纸
5-粘土
6-氧化铜
7-氧化铝
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定向辐射强度 ：
指从单位可见面积发射出去的，
落在空间任意方向的单位立体角中的能量。
2. 定向发射率 与半球平均发射率 间的关系
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说明：
① 理论和实验表明： 在大半个半球空间基本为常量
， ——修正系数
② 实验测定： 金属 （高度磨光取上限）
非金属 （粗糙表面取上限）
工程计算中： ，
因此：工程中一般给出法向发射率，并看成是漫射体。
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3. 影响物体发射率的因素
① 物质种类； ② 表面温度； ③ 表面状况
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P370例题8-6 实验测得2500K钨丝的法向一单色发射率如图所示，试计算其辐射力及发光效率。
解：① 发射率：
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P360表8-1
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② 可见光范围
由图得发射率
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实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系
实际物体的吸收比
黑体： ， ，