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热辐射基本定律
普朗克定律
普朗克公式(BuBPlanck’s formula),1900年普朗克获得一个和实验结果一致的纯粹经验公式,1901年他提出了能量量子化假设:辐射中心是带电的线性谐振子,它能够同周围的电磁场交换能量,谐振子的能量不连续,是一个量子能量的整数倍。为了推导公式,普朗克做了如下假设:(1)黑体是由带电谐振子组成(即把组成空腔壁的分子、原子的振动看做线性谐振子).这些谐振子辐射电磁波,并和周围的电磁场交换能量。(2)这些谐振子的能量不能连续变化,只能取一些分立值,这些分立值是最小能量ε的整数倍,即ε,2ε,3ε,…,nε,… n为正整数,而且假设频率为ν的谐振子的最小能量为ε=hν称为能量子,h称为普朗克常数。
斯蒂藩-玻耳兹曼定律
斯蒂藩-玻耳兹曼定律(Stefan-Boltzmann law),力学中的一个着名定律,由斯洛文尼亚物理学家约瑟夫·斯特藩(Jožef Stefan)和奥地利物理学家路德维希·玻耳兹曼分别于1879年和1884年各自独立提出。表明了黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比,即ETb=σT4,式中σ=8.25×10-11卡/(厘米2·分·度4)为斯蒂芬-波耳兹曼常数。
兰贝特余弦定律
兰贝特余弦定律(Lam6bert's cosine law),单位时间、单位面积发出的辐射能,落到不同空间单位立体角内的数量不同,其数值正比于该方向与辐射表面法线方向夹角的余弦。
基尔霍夫定律
基尔霍夫定律(Kirchhoff's law of thermal radiation),物体在向外辐射的同时,还吸收从其他物体辐射来的能量。物体辐射或吸收的能量与它的温度、表面积、黑度等因素有关。但是,在热平衡状态下,辐射体的光谱辐射出射度(见辐射度学和光度学)r(λ,T)与其光谱吸收比a(λ,T)的比值则只是辐射波长和温度的函数,而与辐射体本身性质无关。
发展历史
- 1889年O.lummer等测定了黑体辐射光谱能量分布的实验数据。
- 1879年J.Stefan根据实验数据确立了黑体辐射力正比绝对温度的四次方规律。
- 1884年L.Boltzmann从理论上证实了上述定律。M.Planck1896年Wien位移定律。
- 19世纪末L.Rayleigh-J.H.Jeans公式。
- 1900年M.Planck定律。
参考文献
- 章熙民,梅飞鸣,任泽霈,王中铮.传热学[M].北京,中国建筑工业出版社,1985,195-198.
- 童钧耕,赵镇南.热工基础[M].北京,高等教育出版社,2009,253-258
- 尹道先,关于热辐射基尔霍夫定律及其应用的一些讨论[D].桂林电子工业学院.2004.
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