Question

简述黑体概念及其辐射定律。

Answer 1

【答案】：黑体（Black body），是一个理想化的物体，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。物理学家以此作为热辐射研究的标准物体。它能够完全吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。在室温下，黑体辐射的能量集中在长波电磁辐射和远红外波段；当黑体温度到几百摄氏度之后，黑体开始发出可见光。以钢材为例根据温度的升高过程，分别变为红色，橙色，黄色，当温度超过1300摄氏度时开始发白色和蓝色。当黑体变为白色的时候，它同时会放出大量的紫外线。普朗克辐射定律(Planck）则给出了黑体辐射的具体谱分布，在一定温度下，单位面积的黑体在单位时间、单位立体角内和单位波长间隔内辐射出的能量为B（λ，T)=2hc^2 /λ^5 /[exp(hc/λkT)-1]。黑体的辐射力随波长的分布形状是规则的，它与黑体的绝对温度T的四次方成正比，其关系为：Eb=Cb（T/100）^4，式中 Eb——黑体的辐射系数，是用来表征黑体向外发射辐射能力的热物理常数，Cb=5.67W/（m2*K4）。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。