흑체의 복사력은 파장에 따라 분포 형태가 규칙적이며, 이는 흑체의 절대 온도 T의 4제곱에 비례합니다.
< p>Eb=Cb (T /100) 4공식에서 Eb - 흑체의 복사 계수로, 복사를 외부로 방출하는 흑체의 능력을 특성화하는 데 사용되는 열물리 상수, Cb =5.67W/(m2*K4)
키르히호프의 복사 법칙(Kirchhoff), 열평형 상태에서 물체가 흡수하는 에너지에 대한 복사 에너지의 비율은 물체 자체의 물리적 특성과는 아무런 관련이 없습니다. 그러나 이는 파장과 온도에만 관련됩니다. 키르히호프의 복사 법칙에 따르면, 특정 온도에서 흑체는 가장 큰 복사 능력을 지닌 물체임에 틀림없으며 완벽한 복사체라고 할 수 있습니다. 공식은 다음과 같이 표현됩니다:
Er =α*EoEr - 단위 면적 및 단위 시간 동안 물체에서 방출되는 복사 에너지
α - 물체에 의한 복사 에너지 흡수 물체 계수;
Eo - 동일한 온도에서 흑체가 방출하는 에너지와 동일하며 상수입니다.
플랑크의 복사 법칙(플랑크)은 특정 온도에서 흑체 복사의 특정 스펙트럼 분포를 제공합니다. 단위 면적당 흑체는 단위 시간, 단위 입체각 및 단위 파장 간격당 복사를 복사합니다. 스펙트럼 복사휘도(W·m^-2·Sr^-1·μm^-1)
λ—복사 파장(μm)
T—흑체 절대 온도(K , T =t 273k)
C—빛의 속도(2.998×10^8m·s^-1)
h—플랑크 상수, 6.626×10-34 J· S
k - 볼츠만 상수(Bolfzmann), 1.380×10-23 J·K-1 기본 물리 상수
그림 2.2에서 볼 수 있듯이:
①특정 온도에서 흑체의 분광복사는 극한값을 갖습니다. 이 극값의 위치는 온도와 관련이 있습니다. 이것이 빈(Wien)의 변위 법칙입니다.
λm T=2.898× 10 ^3(μm·K)
λm—최대 흑체 분광 복사휘도에서의 파장(μm)
T—빈의 법칙에 따른 흑체의 절대 온도(K) , 우리는 T ~ 6000K, λm ~ 0.48μm (녹색) 인 것으로 추정됩니다. 이는 태양 복사의 대략적인 최대 스펙트럼 복사휘도입니다.
T~300K, λm~9.6μm일 때 이는 지구 물체 복사의 대략적인 최대 스펙트럼 복사 밝기입니다.
2어떤 파장에서든 고온 흑체의 스펙트럼 복사는 이 파장이 스펙트럼의 최대 복사휘도인지 여부에 관계없이 저온 흑체의 복사 복사보다 확실히 더 큽니다.
모든 파장과 각 방사 방향에 대해 B(λ, T)를 적분하면 스테판-볼츠만 상수(Stefan-Boltzmann)를 얻을 수 있으며 절대 온도는 T 총 에너지 단위 시간에 흑체의 단위 면적이 공간의 모든 방향으로 복사하는 양은 B(T)입니다.
B(T)=δT4 (W·m-2)
δ는 스테판-볼츠만 상수로, 5.67×10-8 W·m-2 · K-4< /p>
그러나 그러한 이상적인 흑체는 현실 세계에 존재하지 않습니다. 그러면 이 차이를 어떻게 설명합니까? 어떤 파장에서든 방사율은 내부의 실제 물체가 복사하는 에너지로 정의됩니다. 동일한 온도에서 흑체의 복사 에너지에 대한 해당 파장의 작은 파장 간격의 비율입니다. 분명히 방사율은 0과 1 사이의 양수입니다. 일반적으로 방사율은 재료 특성, 환경 요인 및 관찰 조건에 따라 달라집니다. 방사율이 파장과 무관하면 물체를 회색체라고 부를 수 있고, 그렇지 않으면 선택적 방사체라고 합니다.