传热学第十二讲黑体辐射基本定律

12/7/20221复习复习1.电磁波谱电磁波谱2.黑体和人工黑体模型黑体和人工黑体模型12/7/20222 2 黑体辐射基本定律黑体辐射基本定律一、基本概念一、基本概念1.辐射力：辐射力：单位时间内物体的单位面积向半球空间所单位时间内物体的单位面积向半球空间所有方向发射出去的全部波长的辐射能总量。有方向发射出去的全部波长的辐射能总量。bEE2mW2.单色辐射力：单色辐射力：单位时间内物体的单位面积向半球空单位时间内物体的单位面积向半球空间所有方向发射出去的在某一波长内间所有方向发射出去的在某一波长内的辐射能总量。的辐射能总量。bEE3mW（又称光谱辐射力）（又称光谱辐射力）12/7/202230 dEE0 dEEbb二、普朗克定律二、普朗克定律1251TcbecE 讨论：讨论：)()1(2515TfeTcTETcb 1.12/7/202243.有有极极大大值值一一定定时时 bET4.向向短短波波方方向向移移动动max bbEETm 2.时时、00 bE12/7/20225三、维恩位移定律三、维恩位移定律0 ddEbKmKmTm 33109.2108976.2 四、四次方定律四、四次方定律 0 dEEbb 05112 decTc4T 40100Tc12/7/20226400100TcdEEbb 2121)(dEEbb12001 dEdEEbbb10 bFbbbbEdEEdE1200 bbbEEF)(2121 20 bF五、黑体辐射函数五、黑体辐射函数？bbEdE 21 12/7/20227为为黑黑体体辐辐射射函函数数令令 0bFbbbEdEF 00 dTTfT045)(041dETbTTdTf 0)(Tg 链接链接bbbEFE)()(2121 bbbEFF)()0()0(12 查表查表4T 12/7/20228思考题思考题1.红外线是红色的吗？红外线是红色的吗？2.维恩位移定律维恩位移定律 ，温度为，温度为T 的黑体的黑体 发射的辐射能的波长是否为发射的辐射能的波长是否为？KmTm3109.2 m 12/7/20229六、兰贝特定律六、兰贝特定律1.立体角：立体角：)(2srrAc dAcdAc dddsin 平面角：平面角：)(radrs 12/7/2022102.定向辐射强度：定向辐射强度：cosdAdd cos)(dAdId cos)(dAddI 单位时间单位可见辐射面积辐射出单位时间单位可见辐射面积辐射出去的落在单位立体角内的辐射能去的落在单位立体角内的辐射能。)/(2srmW12/7/2022113.兰贝特定律：兰贝特定律：constIIbb)()1(bIdAdd cos cosbIdAdd )2(单位辐射面积发出的辐射能，落到空间不同方单位辐射面积发出的辐射能，落到空间不同方向单位立体角内的能量的数值不等，其值正比向单位立体角内的能量的数值不等，其值正比于该方向与辐射面法线方向夹角的余弦于该方向与辐射面法线方向夹角的余弦 。cos 12/7/202212 22cos dIdAdbbE 2sincos ddIb 2020cossinddIb bI 2cos dIb12/7/202213