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黑体辐射源,什么是黑体辐射？黑体辐射有什么特点？

admin admin 发表于2024-01-31 13:07:20 浏览46 评论0

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衡量黑体辐射源性能的优劣条件

1、空腔内有效发射率。2、辐射能通量的大小。3、黑体腔的工作温度。4、根据普朗克黑体辐射定律，衡量一个黑体辐射源性能的优劣主要决定于空腔内有效发射率以及黑体腔的工作温度。

什么是黑体辐射源？

腔式黑体辐射源，用于校准辐射温度计、红外温度计和辐射温度传感探测器。
面源黑体辐射源，是红外辐射工作标准，广泛应用在红外探测器的研制过程中的工艺测试和鉴定试验的技术指标测试中。
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( 当然黑体仍然要向外辐射).
除了热辐射外，物体表面还会反射外界射来得电磁波。有的物体的反射能力比较小，在光线照射下看起来比别的东西看起来黑一些，假设有一类这样的物体，完全不能反射电磁波，我们就称做为绝对黑体，简称黑体辐射。

校准红外热成像仪为什么用黑体辐射源

黑体辐射源主要由黑体空腔、黑体空腔测温、控温元件或系统、保温层及外壳等组成。常用的黑体空腔形状有圆柱形、圆锥形、球形、圆柱加圆锥形、圆柱加倒锥形以及其他形状；黑体空腔测温和控温元件可以是电阻温度计或热电偶温度计；控温系统可采用热管法、恒温液流法、电阻加热法等。
【校准红外热成像仪用黑体辐射源的原因】严格意义上说，黑体辐射源是—个被定义为具有较高辐射发射率与吸收性能的理想物体，其特点主要是：
1、可以吸收所有的辐射；
2、在波长—定情况下，没有物体能够比同温度的黑体发射更多的能量；
3、黑体为—个漫发射体。
人们使用黑体已经有70余年的时间了，用黑体为实验室与野外测试提供辐射源作为标准参考依据。之后的一段时间，用黑体辐射源测定与检验热成像仪的工作参数。在实际的应用中，近几十年，黑体源作为参数依据，其整体性并没有出现太大的变化，但是红外热成像仪却发展的很快．热像仪的校准要求黑体从单个的形式变为陈列分布，从—维向二维变化。黑体再不是以单个的形式出现，而是—个陈列，并且灵敏度的要求也上了几个数量级。
黑体是用于标定红外系统的基准源，它的光谱能量是可以通过计算而获得，是工业、实验室、科研、国防用来标定红外点式测温仪、线型扫描测温仪、热成像仪的标准源。在国防领域，可以作为整套光电测试系统的一部分。
常用黑体辐射源，用数字显示文控器来控制辐射源温度，可在环境温度与1100℃范围内任意设置黑体辐射温度。精密热电阻、热电偶装在黑体辐射源的内部，能提高黑体的精度和重复性。利用PID温控器使用黑体辐射温度分辨率达到最高0.1℃，黑体辐射源使用了耐热而性能稳定的保湿材料，具有寿命长、温度稳定快的特点。其内部结构设计紧凑，便于携带，使用方便，是温度测量仪器进行温度校准的较理想的目标源。

什么是黑体辐射？黑体辐射有什么特点？

黑体辐射是指由理想放射物放射出来的辐射，在特定温度及特定波长放射最大量之辐射。
理想黑体可以吸收所有照射到它表面的电磁辐射，并将这些辐射转化为热辐射，其光谱特征仅与该黑体的温度有关，与黑体的材质无关。
根据基尔霍夫辐射定律，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。
扩展资料
黑体的辐射亮度在各个方向都相同，即黑体是一个完全的余弦辐射体，辐射能力小于黑体，但辐射的光谱分布与黑体相同的温度辐射体称为灰体。
任何物体，只要其温度在绝对零度以上，就向周围发射辐射，这称为温度辐射；只要其温度在绝对零度以上，也要从外界吸收辐射的能量。
处在不同温度和环境下的物体，都以电磁辐射形式发出能量，而黑体是一种完全的温度辐射体，即任何非黑体所发射的辐射通量都小于同温度下的黑体发射的辐射通量；并且，非黑体的辐射能力不仅与温度有关，而且与表面的材料的性质有关，而黑体的辐射能力则仅与温度有关。在黑体辐射中，存在各种波长的电磁波，其能量按波长的分布与黑体的温度有关。
参考资料来源：百度百科——黑体辐射
参考资料来源：百度百科——黑体辐射实验
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(
当然黑体仍然要向外辐射)。黑洞也许就是理想的黑体．
　　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的能量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。
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)。
　黑体辐射是指由理想放射物放射出来的辐射，在特定温度及特定波长放射最大量之辐射

为什么说黑体辐射的规律对研究热辐射光源有意义

　　因为黑体可以作为热辐射研究的标准物体。
　　1、黑体辐射：黑体辐射是指由理想放射物放射出来的辐射，在特定温度及特定波长放射最大量之辐射。，黑体是可以吸收所有入射辐射的物体，不会反射任何辐射，但黑体未必是黑色的，例如太阳为气体星球，可以认为射向太阳的电磁辐射很难被反射回来，所以认为太阳是一个黑体。显然自然界不存在真正的黑体，但许多地物是较好的黑体近似（在某些波段上）。
　　2、热辐射：物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。热量传递的3种方式之一。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多。热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0直至∞，一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。由于电磁波的传播无需任何介质，所以热辐射是在真空中唯一的传热方式。
　　3、研究黑体辐射的意义：任何物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的本领。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，以此作为热辐射研究的标准物体。

未来派中,代表运动和速度的是什么体

未来派中,代表运动和速度的是黑体。
黑体一词是在1862年由基尔霍夫所命名并引入热力学内，黑体所辐射出来的光线则称做黑体辐射。黑体单位表面积的辐射功率P与其温度的四次方成正比，即：P=σ式中σ称为斯特藩-玻尔兹曼常数，又称为斯特藩常数。
由于黑体可以用于检验热平衡的性质，因为它放出的辐射遵循热力学散射，历史上对黑体的研究成为了量子物理开始的契机。
黑体的介绍如下：
对辐射温度计的校准、检定，通常采用比较法，就是通过高稳定度的辐射源（通常为黑体辐射源）和其他配套设备，将标准器所复现的温度与被检辐射温度计所复现的温度进行比较，以判断其是否合格或给出校准结果。
在校准、检定工作中，辐射源一般在-6～1200℃（或1600℃）范围内可用开口式中、低温黑体炉，1200（或1600℃）～3200℃采用抽真空并充惰性气体保护的高温黑体炉。
黑体，旧称绝对黑体，是一个理想化了的物体，它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射。换句话说，黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1，透射系数为0。
但黑体不见得就是黑色的，即使它没办法反射任何的电磁波，它也可以放出电磁波来，而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度，不因其他因素而改变。当然，黑体在700K以下时看起来是黑色的，但那也只是因为在700K之下的黑体所放出来的辐射能量很小且辐射波长在可见光范围之外。
若黑体的温度高过上述的温度的话，黑体则不会再是黑色的了，它会开始变成红色，并且随着温度的升高，而分别有橘色、黄色、白色等颜色出现，即黑体吸收和放出电磁波的过程遵循了光谱，其轨迹为普朗克轨迹（或称为黑体轨迹）。

太阳辐射哪几种光及波长范围？

太阳辐射是一个连续的光谱，紫外--可光光--红外，如下图所示。因为他是一个连续光谱，所以无法说有哪几个波长。红、橙、黄、绿、青、蓝、紫只是其中的一部分。
我们看见的太阳光是可见光，有赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光。
可见光的波长在380～760nm之间；波长小于380nm的是紫外光，波长大于760nm的是红外光。
太阳平日所放出来的光谱主要来自太阳表面绝对温度约六千度的黑体辐射(Black Body Radiation)光谱可见光的波长范围在770～390纳米之间，看不见的波段从770~11590纳米。
波长不同的电磁波，引起人眼的颜色感觉不同。770～622nm，感觉为红色；622～597nm，橙色；597～577nm，黄色；577～492nm，绿色；492～455nm，蓝靛色；455～390nm，紫色。
太阳能的波长分布可以用一个黑体辐射来模拟，黑体的温度为5800K。太阳能波长分布在紫外光、可见光和红外光波段。这些波段受大气衰减的影响程度各不相同。可见光辐射的大部分可到达地面，但是上层大气中的臭氧却吸收了大部分紫外光辐射。
由于臭氧层变薄，特别是南极和北极地区，到达地面的紫外光辐射越来越多。入射的红外光辐射，有一部分被二氧化碳、水蒸气和其他气体吸收，而在夜间来自地球表面的较长波长的红外辐射大部分则传到了外空。
这些温室气体在上层大气中的积累，可能会使大气吸收能力增加，从而导致全球气候变暖和天气变得多云。虽然臭氧减少对太阳能集热器的影响甚微，但温室效应可能会增大散射辐射，并可能严重影响太阳能集热器的作用。
扩展资料
利用太阳光谱，可以探测太阳大气的化学成分、温度、压力、运动、结构模型以及形形色色活动现象的产生机制与演变规律，可以认证辐射谱线和确认各种元素的丰度。利用太阳光谱在磁场中的塞曼效应，可以研究太阳的磁场。
太阳光谱的总体变化很小，但有的谱线具有较大的变化。在太阳发生爆发时，太阳极紫外和软X射线都会出现很大的变化。利用这些波段的光谱变化特征可以研究太阳的多种活动现象。
因此，提高对太阳光谱的空间分辨率和拓展观测波段，可以大大增强对太阳和太阳活动的认识。现在已探测到了完整的，称之为第二太阳光谱的偏振辐射谱。利用第二太阳光谱，又可以进一步开展多项太阳物理研究，也可能成为探测太阳微弱磁场和湍流磁场的有效方法。
参考资料来源：百度百科-太阳辐射
参考资料来源：百度百科-太阳光谱

热辐射光源详细资料大全

热辐射光源是发光物体在热平衡状态下，使热能转变为光能的光源。
热辐射光源是一种非相干的光源，是发光物体在热平衡状态下，使热能转变为光能的光源，如白炽灯，卤钨灯等。一切炽热的光源都属于热辐射光源。包括太阳，黑体辐射等。其特点是产生连续的光谱。 绝对黑体是一种理想热辐射源。所谓绝对黑体（以下简称黑体）是具有以下典型特征的物体：对任何波长的入射辐射，它的光谱吸收比等于1，透射比为0.反射比为0。 强吸收体一定是强辐射体，因此，黑体具有最强的热辐射能力。

太阳的辐射是否大于灯泡的辐射？

当然是太阳的辐射强大多了。你在太阳底下多待一会，紫外线的辐射足以让你脱皮，但灯泡照射会脱皮吗？不会吧。
太阳的辐射强度比灯泡大上亿倍。大气层过滤掉了很多，否则，地球上不会有生物生存。
太阳的辐射当然带灯泡的辐射灯泡的辐射都是从太阳能的转化来的
太阳的辐射肯定大于灯泡的辐射
发光原理一样，都是黑体辐射。但是频谱不一样，所以严格意义上说不能算同一种光。同样的亮度，白炽灯光谱中包含的紫外线成分比太阳光谱少得多，因此白炽灯的晒黑效果要比太阳弱很多。
对于黑体辐射，物体表面温度越高，辐射谱的峰值就越偏向于短波端（高光子能量）。太阳表面的温度是5778K，而白炽灯灯丝的温度只有约2800K，虽然太阳辐射的波谱范围跨越很大，从紫外到微波都有，但是太阳短波辐射的能量99%都集中在可见光波段(0.38-0.76μm)和近红外波段(0.76-3 μm )，再往后，太阳短波辐射的能量就已经很少很少了。波长大于150nm的称为电磁辐射，没有证据证明电磁辐射对人体有害，而基站的波段都为无线电波，海报中提到的癌症，畸形都是无稽之谈。太阳光是最大的辐射源，比这些基站不知道高到哪里去了，大家不还是多晒太阳，还有助于杀菌呢。波长小于150nm的称为电离辐射，也就是少部分紫外线，以及x和γ射线，这些辐射在太空中很多，但是穿透力不强，进入地球时都被大气层阻隔了。这部分射线对人体有伤害，会损伤细胞，癌症用到的放疗有一部分为x射线。所以，太阳的辐射虽然距离远、地球有大气层，照到我们身上时辐射已经非常少了，但也不是完全无害，含有紫外线和能量更高的x γ光，少量照射有好处，但照久了会晒伤甚至诱发皮肤癌。至于灯泡或者其他电器、甚至我们以往担心的电信基站的辐射，对人体的影响微乎其微，请不用太过担心。

什么是宇宙背景辐射？对应一个3K的黑体辐射是什么意思？

分类: 社会民生
解析:

宇宙微波背景辐射（又称3K背景辐射）是一种充满整个宇宙的电磁辐射。特征和绝对温标2.725K的黑体辐射相同。频率属于微波范围。
预测
1934年，Tolman是第一个研究有关宇宙背景辐射的人。他发现在宇宙中辐射温度的演化里温度会随著时间演化而改变；而光子的频率随时间演化(即宇宙学红移)也会有所不同。但是当两者一起考虑时，也就是讨论光谱时(是频率与温度的函数)两者的变化会抵销掉，也就是黑体辐射的形式会保留下来。
1948年，美国物理学家伽莫夫、拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼估算出，如果宇宙最初的温度约为十亿度，则会残留有约5~10k 的黑体辐射。然而这个工作并没有引起重视。

1964年，苏联的泽尔多维奇、英国的霍伊尔、泰勒(Tayler)、美国的皮伯斯(Peebles)等人的研究预言，宇宙应当残留有温度为几开的背景辐射，并且在厘米波段上应该是可以观测到的，从而重新引起了学术界对背景辐射的重视。美国的狄克(Dicke)、劳尔(Roll)、威尔金森(Wilkinson)等人也开始着手制造一种低噪声的天线来探测这种辐射，然而另外两个美国人无意中先于他们发现了背景辐射。
发现
本图并列了研究本现象不同时期的设备与成果。由上往下依序是彭齐亚斯和威尔逊时期，COBE时期和WMAP时期1964年，美国贝尔实验室的工程师阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊架设了一台喇叭形状的天线，用以接受“回声”卫星的信号。为了检测这台天线的噪音性能，他们将天线对准天空方向进行测量。他们发现，在波长为7.35cm的地方一直有一个各向同性的讯号存在，这个信号既没有周日的变化，也没有季节的变化，因而可以判定与地球的公转和自转无关。
起初他们怀疑这个信号来源于天线系统本身。1965年初，他们对天线进行了彻底检查，清除了天线上的鸽子窝和鸟粪，然而噪声仍然存在。于是他们在《天体物理学报》上以《在4080兆赫上额外天线温度的测量》为题发表论文正式宣布了这个发现。
紧接着狄克、皮伯斯、劳尔和威尔金森在同一杂志上以《宇宙黑体辐射》为标题发表了一篇论文，对这个发现给出了正确的解释：即这个额外的辐射就是宇宙微波背景辐射。这个黑体辐射对应到一个3k的温度。之后在观测其他波长的背景辐射推断出温度约为2.7K。
宇宙背景辐射的发现在近代天文学上具有非常重要的意义，它给了大爆炸理论一个有力的证据，并且与类星体、脉冲星、星际有机分子一道，并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。彭齐亚斯和威尔逊也因发现了宇宙微波背景辐射而获得1978年的诺贝尔物理学奖。
进一步的研究
后来人们在不同波段上对微波背景辐射做了大量的测量和详细的研究，发现它在一个相当宽的波段范围内良好地符合黑体辐射谱，并且在整个天空上是高度各向同性的，只是具有一个微小的偶极各相异性：在赤经 11.3±0.1 h，赤纬 4±2°的地方温度略高，在相反的方向温度略低，人们认为这是由银河系运动带来的多普勒效应所引起的。
COBE的成果
根据1989年11月升空的微波背景探测卫星(COBE，Co *** ic Background Explorer)测量到的结果，宇宙微波背景辐射谱非常精确地符合温度为 2.726±0.010K 的黑体辐射谱，证实了银河系相对于背景辐射有一个相对的运动速度，并且还验证，扣除掉这个速度对测量结果带来的影响，以及银河系内物质辐射的干扰，宇宙背景辐射具有高度各向同性，温度涨落的幅度只有大约百万分之五。目前公认的理论认为，这个温度涨落起源于宇宙在形成初期极小尺度上的量子涨落，它随着宇宙的暴涨而放大到宇宙学的尺度上，并且正是由于温度的涨落，造成物质宇宙物质分布的不均匀性，最终得以形成诸如星系团等的一类大尺度结构。
2006年，负责COBE项目的美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特因其对“宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性”而获得诺贝尔物理学奖。
WMAP的发现
2003年，美国发射的威尔金森微波各向异性探测器对宇宙微波背景辐射在不同方向上的涨落的测量表明，宇宙的年龄是137±1亿年，在宇宙的组成成分中，4%是一般物质，23%是暗物质，73%是暗能量。宇宙目前的膨胀速度是71公里每秒每百万秒差距，宇宙空间是近乎于平直的，它经历过暴涨的过程，并且会一直膨胀下去。