热量总是从高温物体向低温物体辐射,物体因自身的温度直接向外发射能量的方式,叫做热辐射,温度越高,辐射越强。其辐射时发出能量满足方程w=ks1s2(t1-t2)/r2,其中k为热辐射常数,t1-t2为温度差,s1为高温物体面积,s2为低温物体面积,r为两物体之间距离。
热辐射的基本定律:
一、黑体辐射定律
黑体具有最大的吸收力(α=1),同时亦具有最大的辐射力(ε=1)。
在实际物体中不存在绝对黑体,为此引出人工黑体,几乎全部入射能量都被空腔吸收殆尽。腔内空间的辐射场系由腔内表面的发射和反射叠加而成,是各向同性的,而且必定和从小孔选出的辐射具有相同的性质。
二、普朗克(M.Planck)定律
该规律描述了黑体单色辐射力随波长及温度的变化规律。在一定温度下,黑体在不同波长范围内辐射能量各不相同。
三、斯蒂芬-玻尔兹曼定律
Eb=σbT4W/m2;
σb=5.67*10-8W/(m2K4)
描述了黑体辐射力随表面温度的变化规律。也可以计算某一波长范围内的辐射力。
四、兰贝特(Lambert)余弦定律
包括的内容:
半球空间上,黑体的辐射强度与方向无关。而各朝向辐射同性的表面称为漫辐射表面。漫辐射表面的辐射力是辐射强度的π倍。
五、维恩位移定律
随着温度T增高,最大单色辐射力Ebλ,max所对应的峰值波长λmax逐渐向短波方向移动。λmaxT=2897.6μK。