黑體輻射有什么意義

黑體輻射有什么意義

黑體是任何物體都具有不斷輻射、吸收、發(fā)射電磁波的本領(lǐng)。輻射出去的電磁波在各個波段是不同的，也就是具有一定的譜分布。這種譜分布與物體本身的特性及其溫度有關(guān)，因而被稱之為熱輻射。為了研究不依賴于物質(zhì)具體物性的熱輻射規(guī)律，物理學(xué)家們定義了一種理想物體——黑體(black body)，以此作為熱輻射研究的標(biāo)準(zhǔn)物體。 
所謂黑體是指入射的電磁波全部被吸收，既沒有反射，也沒有透射( 當(dāng)然黑體仍然要向外輻射)。顯然自然界不存在真正的黑體，但許多地物是較好的黑體近似( 在某些波段上)。 
但現(xiàn)實(shí)世界不存在這種理想的黑體，那么用什么來刻畫這種差異呢?對任一波長， 定義發(fā)射率為該波長的一個微小波長間隔內(nèi)， 真實(shí)物體的輻射能量與同溫下的黑體的輻射能量之比。顯然發(fā)射率為介于0與1之間的正數(shù)，一般發(fā)射率依賴于物質(zhì)特性、 環(huán)境因素及觀測條件。如果發(fā)射率與波長無關(guān)，那么可把物體叫作灰體(grey body)， 否則叫選擇性輻射體。頻譜分析儀| 電池測試儀| 相序表| 萬用表| 功率計| 示波器| 電阻測試儀| 電阻計 

黑體的模型 
黑體的吸收率α=1，這意味著黑體能夠全部吸收各種波長的輻射能。盡管在自然界并不存在黑體，但用人工的方法可以制造出十分接近于黑體的模型。黑體模型的原理如下：取工程材料（它的吸收率必然小于黑體的吸收率）制造一個球殼形的空腔，使空腔壁面保持均勻的溫度，并在空腔上開一個小孔。射入小孔的輻射在空腔內(nèi)要經(jīng)過多次的吸收和反射，而每經(jīng)歷一次吸收，輻射能就按照內(nèi)壁吸收率的大小被減弱一次，最終能離開小孔的能量是微乎其微的，可以認(rèn)為所投入的輻射完全在空腔內(nèi)部被吸收。所以，就輻射特性而言，小孔具有黑體表面一樣的性質(zhì)。值得指出的是，小孔面積占空腔內(nèi)壁總面積的比值越小，小孔就月接近黑體。若這個比值小于0.6%，當(dāng)內(nèi)壁吸收率為60%時，計算表明，小孔的吸收率可達(dá)99.6%。應(yīng)用這種原理建立的黑體模型，在黑體輻射的實(shí)驗(yàn)研究以及為實(shí)際物體提供輻射的比較標(biāo)準(zhǔn)等方面都十分有用