最新热辐射的基本定律ppt课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的

2、样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅热辐射的基本定律２

3、、特点①不需要物体直接接触。热辐射不需中间介质，可以在真空中传递，而且在真空中辐射能的传递最有效。②在辐射换热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。辐射：辐射体内热能→辐射能；吸收：辐射能→受射体内热能③只要温度大于零就有能量辐射。不仅高温物体向低温物体辐射热能，而且低温物体向高温物体辐射热能。④物体的辐射能力与其温度性质有关，与绝对温度的四次方成正比。6.1.2从电磁波的角度描述热辐射的特性电磁波的传播速度：C=fλ式中：f—频率，s-1;λ—波长，μm1、传播速率与波长、频率间的关系

4、对于大多数的固体和液体：对于不含颗粒的气体：固体和液体对投入辐射的吸收和反射特性，具有在物体表面上进行的特点，而不涉及物体内部。气体的辐射和吸收在整个气体容积中进行，表面状况无关紧要。（2）固体表面的两种反射镜面反射：入射角=反射角，表面粗糙度<波长漫反射：表面粗糙度>波长一般工程材料均形成漫反射。图7-4漫反射图7-3镜反射为研究辐射特性可提出以下理想辐射模型：黑体：A=1R=0D=0；白体：A=0R=1D=0；透明体:A=0R=0D=1自然界和工程应用中，完全符合理想要求的黑体、白体和透明体虽然并

5、不存在，但和它们根相象的物体却是有的。例如，煤炭的吸收比达到0.96，磨光的金子反射比几乎等于0.98，而常温下空气对热射线呈现透明的性质。7.1.3黑体模型及其重要性具有一个小孔的等温空腔表面，若有外部投射辐射从小孔进入空腔内，必将在其内表面经历无数次的吸收和反射，最后能够从小孔重新选出去的辐射能量必定微乎其微。认为几乎全部入射能量都被空腔吸收殆尽。从这个意义上讲，小孔非常接近黑体的性质。黑体具有最大的吸收力(A=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，

6、如图所示。热辐射能量的表示方法6.2黑体热辐射的基本定律单色输出度（辐射力）Eλ：单位时间内单位表面积向其上的半球空间的所有方向辐射出去的包含波长λ在内的单位波长内的能量称为单色输出度（辐射力）(W/m2m)。输出度（辐射力）E：单位时间内，物体的单位表面积向半球空间发射的所有波长的能量总和(W/m2)。从总体上表征物体发射辐射能本领的大小。E、Eλ关系:显然，E和Eλ之间具有如下关系：黑体一般采用下标b表示，如黑体的输出度（辐射力）为Eb，黑体的单色输出度（辐射力）为Ebλ式中，λ—波长，m；T—黑

7、体温度，K；c1—第一辐射常数，3.7419×10-16Wm2；c2—第二辐射常数，1.4388×10-2WK；6.2.1普朗克定律(1900年）描述了黑体单色辐射力随波长及温度的变化规律。Planck定律的图示黑体单色辐射力随波长和温度的依变关系λm与T的关系由Wien位移定律给出：维恩位移定律的发现在普朗克定律之前，但可以通过将普朗克定律对λ求导并使其等于零得到。维恩Wien位移定律（1893热力学理论得出）【解】应用Wien位移定律T=2000K时max=2.910-3/2000=1.4

8、5mT=5800K时max=2.910-3/5800=0.50m常见物体最大辐射力对应的波长在红外线区太阳辐射最大辐射力对应的波长在可见光区【例】试分别计算温度为2000K和5800K的黑体的最大光谱辐射力所对应的波长。7.2.2Stefan-Boltzmann定律式中，σ=5.67×10-8w/(m2K4)，Stefan-Boltzmann常数。c0＝5.67w/(m2K4)，黑体辐射系数描述了黑体辐射力随表面温度的变化规律。1879年St