黑体辐射heiti fushe

黑体所发出的电磁辐射。实验中可以用空腔上的小孔作为黑体模拟物来研究黑体辐射规律。加热空腔到一定温度，可以测出小孔辐射的发射本领e₀(λ,T)随波长的分布曲线，改变温度，可测出不同T时的曲线。实验结果如图所示。图中显示出两个明显的规律。一是随着温度的升高，曲线很快升高。曲线下的面积等于黑体在一定温度下单位时间内、单位面积所发出的总辐射能。 即：e₀(λ,T)dλ=E₀(T)。曲线升高，面积增大，即表示能量E₀(T)随温度将迅速增加。它和温度的关系为E₀(T)=σT⁴。式中σ=5.67×10⁸瓦/米²·开⁴(W/m²·K⁴)。这个关系首先由奥地利物理学家斯特藩(J.stefan)于1879年从实验中总结出来，后来在1884年奥地利物理学家玻尔兹曼(L.Boltzmann)根据热力学定律，从理论上证明了这个关系，因而被称作斯特藩—玻尔兹曼定律。图中所显示出的第二个规律是，每一曲线上e₀(λ,T)都有一个最大值，对应于这个最大值的波长用λ_m表示，则绝对温度T越高，λm越小。即当黑体温度升高时，最大发射本领向短波方向移动。两者关系为λm·T=b,b=2.898×10^-3米·开(m·K)，称作维恩常数。这个关系式是德国物理学家维恩(W.K.W.Wien)于1893年由理论导出的。称作维恩位移定律。

基尔霍夫辐射定律指出，在热平衡情况下，各种不同物体对相同波长的单色发射本领和单色吸收本领之比都相等，且等于该温度下黑体对同一波长的单色发射本领。依据这一定律，要完全了解其他物体的辐射性质，就必须准确地知道绝对黑体的辐射本领。因此，对于黑体辐射规律的研究，成为研究热辐射的中心问题。19世纪末，许多物理学家都热衷于这一问题的研究，从而直接导致普朗克量子假设的提出，开始了人类对于量子现象的认识。
在实践中，可以运用黑体辐射规律测量高温。这种方法称为光测高温学，在工业技术中被广泛采用。在天体研究中，也利用黑体的辐射规律来测量恒星表面的温度、宇宙的平均温度等。

黑体辐射

由黑体发出的电磁辐射。黑体发射电磁辐射的能力，比同温度下的任何其他物体为强。黑体辐射中存在各种波长的电磁波，其能量按波长的分布仅与黑体温度有关。对黑体辐射性质的研究，导致自然现象量子特性的发现，从而促使现代量子理论的建立。

黑体辐射

blackbody radiation