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:单位面积上的辐射通量称为辐射通量密度。
E辐照度ΦA辐射通量密度的单位是瓦米(Wm)
M辐射出射度ΦA
f辐射源
被辐照物
辐照度





辐射体
图1辐射强度radia
ti
te
sityI:辐射强度是描述点辐射源的辐射特性的,指在某一方向上单位立体角内的辐射通量。
IΦΩ辐射强度(I)的单位是瓦球面度(WSr)
辐射强度
点辐射源
图2辐射亮度radia
ceL:单位面积、单位波长、单位立体角内的辐射通量称为辐射亮度。
L3ΦAλΩ辐射亮度(L)的单位是瓦米微米球面度(WmμmSr)
亮量L
θ
面辐射源A
图3分谱辐射通量:辐射通量是波长λ的函数,单位波长间隔内的辐射通量称为分谱
立体角
Ω
f辐射通量:
ΦλΦλ分谱辐射通量的单位是瓦微米(Wμm)
辐射通量
波长
图4分谱辐射通量、分谱辐照度、分谱辐射出射度、分谱辐射强度213黑体辐射
1860年,基尔霍夫得出了好的吸收体也是好的辐射体这一定律。它说明了凡是吸收热辐射能力强的物体,它们的热发射能力也强;凡是吸收热辐射能力弱的物体,它们的热发射能力也就弱。
FTETAT
如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收,则这个物体是绝对黑体。一个不透明的物体对入射到它上面的电磁波只有吸收和反射作用,且此物体的光谱吸收率αλT与光谱反射率ρ(λ,T)之和恒等于1,实际上对于一般物体而言,上述系数都与波长和温度有关,但绝对黑体的吸收率αλT≡1反射率ρ(λT)≡0;与之相反的绝对白体则能反射所有的入射光,即:反射率ρ(λT)≡1,吸收率αλT≡0,与温度和波长无关。
1900年普朗克用量子理论概念推导黑体辐射通量密度Wλ和其温度的关系以及按波长λ分布的辐射定律:
ET

2c2hchEkT
5
11

c15
c2
eT
11
式中:EλT分谱辐射通量密度,单位(Wm2m1);
λ波长,单位μm;h普朗克常数662561034Js;c光速3108ms;k玻耳兹曼常数1381023JK;T绝对温度K。
式中:___第一辐射常量,其值为37418

___第二辐射常量,其值为14388

f图中可直观地看出黑体辐射的三个特性:(1)与曲线下的面积成正比的总辐射通量密度W是随温度T的增加而迅速
增加。总辐射通量密度W可在从零到无穷大的波长范围内对普朗克公式进行积分得到,即:
Mb
0
M
Td

25k415c2h3
T
4

T
4
其中
称为斯忒藩-玻尔兹曼常r
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