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什么是黑体? - 科普篇

文章出处:深圳市连讯达电子技术开发有限公司 人气:-发表时间:2020-02-27 18:17:00

什么是黑体?


(1)在任何条件下,完全吸收任何波长的外来辐射而无任何反射的物体。

(2)吸收比为1的物体. 

(3)在任何温度下,对入射的任何波长的辐射全部吸收的物体。任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的,也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关,因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律,物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body),以此作为热辐射研究的标准物体。所谓黑体是指入射的电磁波全部被吸收,既没有反射,也没有透射( 当然黑体仍 黑体辐射然要向外辐射)。基尔霍夫辐射定律(Kirchhoff),在热平衡状态的物体所辐射的能量与吸收率之比与物体本身物性无关,只与波长和温度有关。按照基尔霍夫辐射定律,在一定温度下,黑体必然是辐射本领最大的物体,可叫作完全辐射体。


在红外热成像中不同物质辐射出来的电磁波是永不相交的,这种黑体只是一个参照物,相当于一个零点。但现实世界不存在这种理想的黑体,那么用什么来刻画这种差异呢?对任一波长, 定义发射率为该波长的一个微小波长间隔内, 真实物体的辐射能量与同温下的黑体的辐射能量之比。显然发射率为介于0与1之间的正数,一般发射率依赖于物质特性、 环境因素及观测条件。如果发射率与波长无关,那么可把物体叫作灰体(grey body), 否则叫选择性辐射体。


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