2011-01-2718:31:50| 分類： U玻百問| 標(biāo)簽：輻射 吸收太陽入射 |字號(hào)訂閱也稱太陽輻射直接吸收比（AbsorptanceofSolarRadiation）,定義：太陽吸收輻射通量與入射輻射通量之比。還可以這樣理解，即用1減去透射比和入射比的值就是吸收比的值.輻射指的是能量以電磁波或粒子（如阿爾法粒子、貝塔粒子等）的形式向外擴(kuò)散。自然界中的一切物體，只要溫度在絕對溫度零度以上，都以電磁波和粒子的形式時(shí)刻不停地向外傳送熱量，這種傳送能量的方式被稱為輻射。輻射之能量從輻射源向外所有方向直線放射。物體通過輻射所放出的能量，稱為輻射能。輻射按倫琴/小時(shí)（R）計(jì)算。輻射有一個(gè)重要特點(diǎn)，就是它是“對等的”。不論物體（氣體）溫度高低都向外輻射，甲物體可以向乙物體輻射，同時(shí)乙也可向甲輻射。一般普遍將這個(gè)名詞用在電離輻射。輻射本身是中性詞，但某些物質(zhì)的輻射可能會(huì)帶來危害。熱輻射，是一種物體用電磁輻射的形式把熱能向外散發(fā)的熱傳方式。它不依賴任何外界條件而進(jìn)行。它是熱的三種主要傳導(dǎo)方式之一。任何物體在發(fā)出輻射能的同時(shí)，也不斷吸收周圍物體發(fā)來的輻射能。一物體輻射出的能量與吸收的能量之差，就是它傳遞出去的凈能量。物體的輻射能力（即單位時(shí)間內(nèi)單位表面向外輻射的能量），隨溫度的升高增加很快。輻射能被物體吸收時(shí)發(fā)生熱的效應(yīng)，物體吸收的輻射能不同，所產(chǎn)生的溫度也不同。因此，輻射是能量轉(zhuǎn)換為熱量的重要方式。輻射傳熱（radiantheattransfer）指依靠電磁波輻射實(shí)現(xiàn)熱冷物體間熱量傳遞的過程，是一種非接觸式傳熱，在真空中也能進(jìn)行。物體發(fā)出的電磁波，理論上是在整個(gè)波譜范圍內(nèi)分布，但在工業(yè)上所遇到的溫度范圍內(nèi)，有實(shí)際意義的是波長位于0.38?1000^m之間的熱輻射，而且大部分位于紅外線（又稱熱射線）區(qū)段中0.76?20um的范圍內(nèi)。所謂紅外線加熱，就是利用這一區(qū)段的熱輻射。研究熱輻射規(guī)律，對于爐內(nèi)傳熱的合理設(shè)計(jì)十分重要，對于高溫爐操作工的勞動(dòng)保護(hù)也有積極意義。當(dāng)某系統(tǒng)需要保溫時(shí)，即使此系統(tǒng)的溫度不高，輻射傳熱的影響也不能忽視。如保溫瓶膽鍍銀，就是為了減少由輻射傳熱造成的熱損失。一般說來，當(dāng)一物體受到其他物體投來的輻射（能量為Q）時(shí),其中被吸收轉(zhuǎn)為熱能的部分為QA,被反射的部分為QR，透過物體的部分為QD,顯然這些部分與總能量之間有下式所示的關(guān)系：QA+QR+QD=Q如果把A=QA/Q稱為吸收率，R=QR/Q稱為反射率,D=QD/Q稱為穿透率，則有：A+R+D=1若物體的A=1，R=D=0，即到達(dá)該物體表面的熱輻射的能量完全被吸收，此物體稱為絕對黑體，簡稱黑體。若R=1，A=D=0,即到達(dá)該物體表面的熱輻射的能量全部被反射；當(dāng)這種反射是規(guī)則的，此物體稱為鏡體；如果是亂反射，則稱為絕對白體。若D=1，A=R=0，即到達(dá)物體表面的熱輻射的能量全部透過物體，此物體稱為透熱體。實(shí)際上沒有絕對黑體和絕對白體，僅有些物體接近絕對黑體或絕對白體。例如：沒有光澤的黑漆表面接近于黑體，其吸收率為0.97?0.98；磨光的銅表面接近于白體，其反射率可達(dá)0.97。影響固體表面的吸收和反射性質(zhì)的，主要是表面狀況和顏色，表面狀況的影響往往比顏色更大。固體和液體一般是不透熱的。熱輻射的能量穿過固體或液體的表面后只經(jīng)過很短的距離（一般小于1mm,穿過金屬表面后只經(jīng)過1um），就被完全吸收。氣體對熱輻射能幾乎沒有反射能力，在一般溫度下的單原子和對稱雙原子氣體（如Ar、He、H2.N2.O2等），可視為透熱體，多原子氣體（如CO2、H2O、SO2、NH3、CH4等）在特定波長范圍內(nèi)具有相當(dāng)大的吸收能力。熱輻射求助編輯百科名片熱輻射，thermalradiation，物體由于具有溫度而輻射電磁波的現(xiàn)象。熱量傳遞的3種方式之一。一切溫度高于絕對零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射，溫度愈高，輻射出的總能量就愈大，短波成分也愈多。熱輻射的光譜是連續(xù)譜，波長覆蓋范圍理論上可從0直至8,一般的熱輻射主要靠波長較長的可見光和紅外線傳播。由于電磁波的傳播無需任何介質(zhì)，所以熱輻射是在真空中唯一的傳熱方式。目錄分布發(fā)展歷史特點(diǎn)本質(zhì)編輯本段分布溫度較低時(shí)熱輻射，主要以不可見的紅外光進(jìn)行輻射，當(dāng)溫度為300°C時(shí)熱輻射中最強(qiáng)的波長在紅外區(qū)。當(dāng)物體的溫度在500C以上至800C時(shí)，熱輻射中最強(qiáng)的波長成分在可見光區(qū)。關(guān)于熱輻射，其重要規(guī)律有4個(gè)：基爾霍夫輻射定律、普朗克輻射分布定律、斯蒂藩-玻耳茲曼定律、維恩位移定律。這4個(gè)定律，有時(shí)統(tǒng)稱為熱輻射定律。物體在向外輻射的同時(shí)，還吸收從其他物體輻射來的能量。物體輻射或吸收的能量與它的溫度、表面積、黑度等因素有關(guān)。但是，在熱平衡狀態(tài)下，輻射體的光譜輻射出射度（見輻射度學(xué)和光度學(xué)）r（入，T）與其光譜吸收比a（入，T）的比值則只是輻射波長和溫度的函數(shù)，而與輻射體本身性質(zhì)無關(guān)。上述規(guī)律稱為基爾霍夫輻射定律，由德國物理學(xué)家G.R.基爾霍夫于1859年建立。式中吸收比a的定義是：被物體吸收的單位波長間隔內(nèi)的輻射通量與入射到該物體的輻射通量之比。該定律表明，熱輻射輻出度大的物體其吸收比也大，反之亦然。黑體是一種特殊的輻射體，它對所有波長電磁輻射的吸收比恒為1。黑體在自然條件下并不存在，它只是一種理想化模型，但可用人工制作接近于黑體的模擬物。即在一封閉空腔壁上開一小孔，任何波長的光穿過小孔進(jìn)入空腔后，在空腔內(nèi)壁反復(fù)反射，重新從小孔穿出的機(jī)會(huì)極小，即使有機(jī)會(huì)從小孔穿出，由于經(jīng)歷了多次反射而損失了大部分能量。對空腔外的觀察者而言，小孔對任何波長電磁輻射的吸收比都接近于1，故可看作是黑體。將基爾霍夫輻射定律應(yīng)用于黑體，由此可見，基爾霍夫輻射定律中的函數(shù)f（入，T）即黑體的光譜輻射出射度。編輯本段發(fā)展歷史輻射換熱的發(fā)展歷史1889年O.lummer等測定了黑體輻射光譜能量分布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。1879年J.Stefan根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確立了黑體輻射力正比絕對溫度的四次方規(guī)律。1884年L.Boltzmann從理論上證實(shí)了上述定律。MuM.Planck1896年Wien位移定律。19世紀(jì)末L.Rayleigh-J.H.Jeans公式。1900年M.Planck定律。編輯本段特點(diǎn)熱輻射的特點(diǎn)：1、任何物體，只要溫度高于0K，就會(huì)不停地向周圍空間發(fā)出熱輻射;2、可以在真空中傳播;3、伴隨能量形式的轉(zhuǎn)變;4、 具有強(qiáng)烈的方向性；5、 輻射能與溫度和波長均有關(guān)；6、 發(fā)射輻射取決于溫度的4次方。編輯本段本質(zhì)輻射人體熱輻射[1]:物體以電磁波的方式向外傳遞熱量的過程。輻射能：物體以電磁波的方式向外傳遞的能量。通常以輻射表示輻射能。熱輻射：因熱引起的電磁波輻射稱為熱輻射。它是由物體內(nèi)部微觀粒子在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)所激發(fā)出來的。激發(fā)出來的能量分為紅外線、可見光和紫外線等。其中紅外線對人體的熱效應(yīng)顯著。能量轉(zhuǎn)換：內(nèi)能-＞輻射能-＞輻射能-＞內(nèi)能A物體(發(fā)射)----＞B物體(吸收)（5） 輻射換熱：是指物體之間相互輻射和吸收過程的總效果。當(dāng)物體的溫度處于平衡時(shí)，則它們之間輻射和吸收的能量相等，處于熱的動(dòng)平衡狀態(tài)。（6） 電磁波的速率、波長和頻率的關(guān)系：c=nl電磁波的特性取決于波長或頻率。在熱輻射分析中通常用波長來描述電磁波。（7） 電磁波的波譜熱射線的本質(zhì)決定了熱輻射過程有如下特點(diǎn)：（1） 它是依靠電磁波向物體傳輸熱量，而不是依靠物質(zhì)的接觸來傳遞熱量。（2） 輻射換熱過程中伴隨著能量的兩次轉(zhuǎn)換：物體的內(nèi)能？輻射能；（接受）輻射能？（轉(zhuǎn)換）內(nèi)能（3） 一切物體只要其溫度T>0K，都在不斷發(fā)射熱射線。電磁波具有波粒二象性。輻射能的吸收、反射、透射熱射線與光的特性相同，所以光的投射、反射、折射規(guī)律對熱射線也同樣適用。根據(jù)能量守恒定律有：Q=Qr+Qa+Qd1=Qr/Q+Qa/Q+Qd/Q=r+a+dr——反射率；a——吸收率；d——透過率。當(dāng)吸收率a=1時(shí)，表明物體能將投射到它表面的熱射線全部吸收，稱為絕對黑體，簡稱黑體。當(dāng)反射率r=1時(shí)，表明物體能將投射到它表面的熱射線全部反射出去，稱為絕對白體，簡稱白體。當(dāng)是鏡反射（入射角二反射角）則稱鏡體。當(dāng)d=1時(shí)，稱為絕對透明體，簡稱透明體，又稱介熱體、透熱體。應(yīng)該指出：上面所說的黑體、白體、透明體均是對熱射線而言，而不是對可見。絕對黑體科技名詞定義中文名稱：絕對黑體英文名稱：absoluteblackbody定義：

在任何溫度下對任何波長的輻射能的吸收率都等于1的物體，是一種理想的模型。應(yīng)用學(xué)科：大氣科學(xué)（一級學(xué)科）；大氣物理學(xué)（二級學(xué)科）以上內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定公布目錄定義簡介編輯本段定義投射到物體上的輻射熱全被該物體吸收時(shí)，此物體稱為絕對黑體。編輯本段簡介當(dāng)物體的吸收率a=1時(shí)，則表示該物體能全部吸收投射來的各種波長的熱輻射線，這種物體稱為絕對黑體，或簡稱黑體（blackbody）。黑體是對熱輻射線吸收能力最強(qiáng)的一種理想化物體，實(shí)際物體沒有絕對黑體。但在理論研究中可設(shè)計(jì)種種絕對黑體。例如：設(shè)有一個(gè)空心容器，器壁由不透明材料制成，器壁上開有一個(gè)小孔，這樣即可構(gòu)成一個(gè)黑體。因?yàn)楫?dāng)射線射入小孔后，將在空腔中進(jìn)行多次反射，每次反射器壁的內(nèi)表面就吸收一部份能量，若小孔孔徑開得很小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于容器的表面積。這樣，射線即可認(rèn)為被小孔全部吸收。小孔就可認(rèn)為是絕對黑體。絕對黑體的發(fā)射率也為1。一般物體收到輻射時(shí)，對輻射能量總是有吸收、有反射。吸收部分占總能量的份額稱為吸收率，其值在0-1之間。黑顏色的物體吸收能力大于白顏色的物體，吸收系數(shù)也比較大。如果吸收系數(shù)為1,表示全部能量都被吸收而沒有反射。具有這種能力的物體稱為絕對黑體。自然界并不存在絕對黑體。絕對黑體是一個(gè)理想化的參考模型。在遙感熱紅外掃描儀系統(tǒng)中，裝有高溫黑體和低溫黑體，作為探測地物熱輻射的參考源。實(shí)用的絕對黑體是由人工方法制成的。一般說，物體的輻射能量與其表面溫度有關(guān)，溫度越高，輻射能量越大。換句話說，物體的輻射能隨其溫度變化，輻射能的光譜分布也隨之變化。[1]實(shí)驗(yàn)表明，在一個(gè)封閉的內(nèi)能不變的熱平衡系統(tǒng)中，各物體單位時(shí)間輻射出的能量恰好等于其吸收的能量，即吸收本領(lǐng)大者，其輻射本領(lǐng)也大。二者的比值與物體的性質(zhì)無關(guān)，而只是波長和溫度的函數(shù)。這就是基爾霍夫定律，其數(shù)學(xué)形式是Y入，T/a入，T=f（入，T）式中，YMT——物體單位面積、單位波長間隔內(nèi)所輻射的功率，即輻射度[W/m*um];aX,T——其吸收本領(lǐng)（%）。能夠在任何溫度下全部吸收所有波長輻射（即aX,T=1）的物體稱為絕對黑體，簡稱黑體，于是，對于黑體，有Y入，T=f（入，T）在光電子學(xué)中，絕對黑體是熱輻射源的典型代表，這是因它既可作為一種理想的標(biāo)準(zhǔn)輻射源，又能以嚴(yán)格的數(shù)學(xué)表達(dá)式予以描述；而常用的熱輻射源（太陽、白熾燈和軍用目標(biāo)/背景等）又至少在某些方面與黑體的輻射規(guī)律有相似之處。所以，概略介紹黑體的某些定律，對實(shí)際光電成像器件和系統(tǒng)的評價(jià)和分析，十分有用。實(shí)際上，并不存在理想的“絕對”黑體但人工制造的近似黑體常被作為輻射源標(biāo)準(zhǔn)。下圖是近似黑體。不難想見，若體內(nèi)壁反射率很?。ㄈ缤刻亢诤螅?，則無論在何種溫度下，任何波長情況下，光一旦射入腔內(nèi)，就幾乎被全部吸收，或者說，它的吸收本領(lǐng)a入，T=1。對于非黑體，a入，T永遠(yuǎn)小于1，因而，對于任何波長，它的輻射度Y'MT永遠(yuǎn)小于同溫度下黑體的輻射度YX,T，二者之比被定義為該物體的輻射本領(lǐng)，。入，T=Y'入，T/Y入，T=a入，T.人們把吸收本領(lǐng)及輻射本領(lǐng)與波長無關(guān)的非黑體稱為灰體?；殷w的輻射能量光譜分布曲線與同溫度下黑體的曲線相似，只是在各波長上的輻射度均衰減了一個(gè)固定的比例ay，于是灰體的輻射度為Y，入，T=aTy入，T通常表面顏色制成銀白色（鋁本色）、黑色、金黃色及其他鮮艷的顏色，由于黑色的熱輻射能力最強(qiáng)，在自然對流的條件下，黑色的散熱器比銀白色的散熱能力提高5%左右，而金黃色及其他鮮艷的顏色，則不會(huì)增加