双十科技关于光谱辐射

Date:2022/6/8 13:46:18 / Read: / Source:本站

    光辐射是以电磁波形式或粒子(光子)形式传播的能量,这种传
播的能量可以被光学元件反射、成像或色散。光辐射的波长在,Onm
一,mm,或频率在3x1016一3- 10llHz范围内.按辐射波长及人眼的
生理视觉效应光辐射可分为紫外辐射、可见头坏口红外辐射.通常在可
见光到紫外波段波长用nm表示、在红外波段波长用,m表示,波数的
单位用。m1表示.
    紫外辐射波长范围在1一380nm,是人视觉不能感受到的电磁
波。紫外辐射又细分为近紫外、远紫外和极远紫外。由于极远紫外在
空气中几乎被完全吸收,只能在真空中传播,所以又称为真空紫外辐
射。
    可见光波长范围在380一760nm,是人视觉能感受到“光亮“的
电磁波。在可见光范围内,人眼的主观感觉依波长从长到短表现为红
色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色和紫色。
    红外辐射波长范围在。.76一,OOONm。通常分为近红外、中红外
和远红外。
    任何OK以上温度的物体都会发射各种波长的电磁波,这种由于
物体中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为IM幅射。热
辐射具有连续的辐射谱,波长自远红外区到紫外区,并且辐射能按波
长的分布主要决定于物体的温度。
    (1单色吸收L瞬口单色反射比
    任何物体向周围发射电磁波的同时,也吸收周围物体发射的辐射
能。当辐射从外界入射到不透明的物体表面上时,一部分能量被吸收,
另一部分能量从表面反射(如果物体是透明的,则还有一部分能量透
射)。
    被物体吸收的能量与入射的能量之LWIN为该物体的吸收比。在波
长A4IA+dA范围内的吸收W为单色吸收比,用a,k(下)表示。
    反射的能量与入射的能量之LWIN为该物体的反射比。在波长A临
+dA范围内相应的反射卜服丈为单色反射比,用PA(下)表示.对于不
透明的物体,单色吸收Lm单色反射比之和等于1,即
a, (T)+p4(T)=1(1 .1)
    若物体在任何温度下,对任何波长的辐箭的吸收比都等于1,
即a,k(丁)圳,则称该物体为绝对黑体(简称黑体).
    (2)基尔霍夫辐射定律
    在同样的温度下,各种不同物体Rlp旧同波长的单色辐射出射度与
单色吸收比之比值都相等,并等于该温度下黑体对同一波长的单色辐
=M,,;,, (T )
(!.2)
    --
T-T:
叼-口
式中,M}为黑体的单色辐射出射度。
(3)普朗克公式
黑体处于温度刊寸,在波长入处的单色辐射出射度由昔朗克公式
给出
Al、 ,1h (T)=
    27thc2
A3(`heI dk,T一)
(1.3)
式中,h为昔朗克常数,c为真空中的光速,kB为波尔兹曼常数.
令C1=2Tncc2,C2=hc/kB,则写为
、、。(:)=C下 1,15 _c,1AT  ,
                      人匕.一1
(1.4)
    C,二(3.74183210.000020)x10-12 W·c砰(第一辐射常数)
    q二(1.43878610.000045)x 104pm·K(第二辐射常数)
    图1.3所示为不同温度条件下黑体的单色辐射出射度(辐射亮
度)随波长的变化曲线。
    对应任一温度,单色辐射出射度随波长连续变化,且只有一个峰
值,对应不同温度的曲线不相交。因而温度能唯一确定单色辐射出射
度的光谱分布和辐射出射度(即曲线下的面积)。色辐射出射度的峰
值随温度的升高向短波方向移动。单色辐射出射度和辐射出射度均随
温度的升高而增大。

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