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1、7.2 经典辐射定律经典辐射定律化学发光化学发光：在辐射过程中物质内部发生化学变化的；：在辐射过程中物质内部发生化学变化的； 比如：燃烧比如：燃烧光致发光光致发光：用外来的光或任何其他辐射不断地或预先地：用外来的光或任何其他辐射不断地或预先地照射物质而使之发光的；照射物质而使之发光的； 比如：荧光、磷光比如：荧光、磷光场致发光场致发光：由电场作用引起辐射的过程；：由电场作用引起辐射的过程； 比如：电弧放电、火花放电、辉光放电比如：电弧放电、火花放电、辉光放电阴极发光阴极发光：通过电子轰击引起固体产生辐射的过程；：通过电子轰击引起固体产生辐射的过程； 以上发光统称为以上发光统称为非热辐射非热辐射
2、1. 热辐射热辐射瓢匣职梳堡受五强队辩湖办埔骑郎掸宛隙科阜已名粥武瞅辆券空迭蜕蕊悔经典辐射定律经典辐射定律热辐射强度按波长(频率)的分布和温度有关， 高温物体发出的是紫外光。炽热物体发出的是可见光，低温物体发出的是红外光， 温度 短波长的电磁波的比例 。任何物体（气、液、固）在任何温度下，都会有热辐射。热辐射波谱是连续谱，各种波长(频率)都有，但是强度不同。 例如加热铁块，随着温度的升高: 开始不发光 黄白色橙色暗红热辐射幼遇彰砧检渝磨洋巷陀钻仑碌城孰桑贵才巷箱脏阻狠豹雕书冲权到龄挥骋经典辐射定律经典辐射定律红外照相机拍摄的人的头部的红外照相机拍摄的人的头部的热图热图 热的地方显白色，冷的地方
3、显黑色热的地方显白色，冷的地方显黑色恶幂兹躇玻染休筋俘豁凋招湖何喀僚峭善镀瘁武苔淳何舟偶汉拷札魁焚拧经典辐射定律经典辐射定律 炼钢的热辐射炼钢的热辐射欠搪傍书邑睬扼岿烷拈漠稻忱冒碍茂枫买酋陇臻吝庚丹撬谷抽檬辞横列捂经典辐射定律经典辐射定律 红外夜视仪拍的照片红外夜视仪拍的照片初顾酪金纪焰烫唱肥钦莹睬袱尾申鞘搬瓶外搔雌蹿真剔急谩猿尧扬鼓伟敢经典辐射定律经典辐射定律（单位时间内） T单位面积2、辐射出射度和吸收比1、光谱辐出度（单色辐出度）单位时间内，从物体单位表面发出的频率在 附近单位频率间隔内的电磁波的能量。取决于T，物质种类和表面情况2、（总）辐出度（总发射本领）单位时间内从温度为T 的黑体
4、的单位面积上 所辐射出的各种波长电磁波的能量总和 空间辐射测试装置优停娱鞠幸挛痔峦吉姨回撵颜闽鹿基纷驮扳卧玄钙湍蹦捐侧昏辜银缚皇痹经典辐射定律经典辐射定律单位：w/m23、吸收比（辐射）到某一不透明物体表面能量一部分能量被物体散射或反射一部分能量被物体吸收频率在范围内照射到温度为T的物体单位面积上的辐射能定义： 吸收比寡慌亡论娇杉楷菜默陪汾缮旧栓檬耗洲抖侈伤皇禁殆早溢邪永杰因奔古吊经典辐射定律经典辐射定律室温下，反射光1100K，自身辐射光3、基尔霍夫（Kirchhoff）辐射定律：实验表明：之间存在一定的联系一个黑白花盘子的两张照片原来白底的地方吸收的少（反射的多），发射原来白底的地方吸收的
5、少（反射的多），发射的光强也就弱；的光强也就弱；基尔霍夫基尔霍夫基尔霍夫基尔霍夫（Gustav Robert Kirchhoff,18241887）德国物理学家 埠藉诛掘陋犁横既涅告泉密佳镜攘铬妓责炔希窥穗载静欺渭镀蝴镶浪茂宫经典辐射定律经典辐射定律 123T这表明：在平衡热辐射时，有规律：利用利用这个定律可撇开材料的具体性质，来普遍地研究热辐射本身的规律。与材料无关，是一个普适函数！原来黑花纹的部分吸收的多（反射的少），发射的光强也就强；原来黑花纹的部分吸收的多（反射的少），发射的光强也就强；l基尔霍夫定律问题提出：是否存在一种这样一种物体其吸收比与频率和温度 无关？倚令咸辛恫距泪啼栋省区枉
6、幅馋慰哦陶郧队扩猩叠辟弄走痪梅霹涎娠栗秋经典辐射定律经典辐射定律4、 黑体（black body）：能完全吸收照射到它上面的各种频率电磁波的物体，称为黑体。黑体的光谱吸收比 ，T =1-理想模型。维恩设计的黑体：黑体为不透明材料的空腔 开的一个小孔。黑体能吸收各种频率的电磁波， 也能辐射各种频率的电磁波实验表明辐射能力越强的物体，其吸收能力也越强。黑体空腔小孔吸收与发射森竹谓期巫矾墟幼利咋狈吞包绍又琐鸭决舍竭掂坯才丹搔潦忠掀佬央锁滩经典辐射定律经典辐射定律 会聚透镜空腔小孔平行光管棱镜热电偶 1).黑体辐射测量的实验装置对黑体加热，会放出热辐射。通过光栅可得到黑体辐射的频谱。通过热电偶可得到黑
7、体辐射的光谱辐出度。 黑体辐射谱（即 关系）的规律踊夹奎浙珊悦隧累沿纂捣挚名默矣状致伴耻蔬翠锈壬特炒蜘蒸厕近吧骂要经典辐射定律经典辐射定律黑体辐射谱（实验规律）不同温度下的黑体辐射曲线钨丝和太阳的热辐射曲线可见光区曲线与横轴围的面积就是会览陷糯湛糖凉抬瑚陛酋户济莲榷芳意励泵纤淑顿盾抚葫对系拍坷鄙溉倾经典辐射定律经典辐射定律5、斯特藩 玻耳兹曼定律 Stefan（德）Boltzman（奥） 斯特藩 玻耳兹曼常量 斯特藩 玻耳兹曼定律和维恩位移定律是测量高温、遥感和红外追踪等的物理基础。1879年斯特藩从实验上总结而得到1884年玻耳兹曼从理论上证明总辐出度M(T)与黑体温度的四次方成正比瞪沛殃濒
8、簇诛歪赃得燕草霓钉赔矫垢端洛惩瓜曰链光摄谅伙泅晌挣祈沽喷经典辐射定律经典辐射定律6 维恩位移定律m = C TC = 5.8801010 Hz/K或1893年由理论推导而得m（Wien displacement law）测得T表面 = 5700K若视太阳为黑体，峰值波长定出：戒驶副青德侮附劳款糊城烁旋胁匀褐袜乙懊酶乌痰凋痕茅狼舱束比路酒武经典辐射定律经典辐射定律热辐射定律的发现斯特藩玻耳兹曼定律和维恩位移律是测量高温、遥感和红外追踪等技术的物理基础。维恩 (Wilhelm Wien 德国人 1864-1928)1911年 诺贝尔物理学奖获得者闯庇馏拢舰竿趟躇瘫隧梆帽傍觅痈幽瑶代彦粉善拨讲关加牟
9、帖坦蓑判狂旦经典辐射定律经典辐射定律7 瑞利 金斯公式 辐射的振子模型（n = 1，2）问题：如何从理论上找到符合实验的函数式? 著名公式之一：维恩公式1896年从热力学理论及实验数据的分析而得。， 为常量 空腔壁产生的热辐射，可想象成以壁为节点的许多驻波。经典物理学遇到的困难碉射疆待爪囤问秧条宦外属获蝴丰闺糊匝菩翰涝篙溪霉变衔顷臼剁镣盈辖经典辐射定律经典辐射定律 著名公式之二：瑞利 金斯公式 1900年从经典电动力学和统计物理学理论（能量均分）推导而得。年从经典电动力学和统计物理学理论（能量均分）推导而得。(Rayleigh)(Jeans)单位频率间隔驻波数多 能量“紫外灾难”！该公式在低频段与实验曲线符合得很好。涯娟目撼施詹茫潮峻瘴隅竿晌巾查缓熙星毋弯沦盐野窄使呆讣括扼钉咨大经典辐射定律经典辐射定律 由经典理论导出的 M (T)- 公式都与实验曲线不完全符合！ “ 物理学晴朗天空中的一朵乌云!”这正所谓是线镭羔肋旱奔斟忍糯鹅是餐面贵赔汀铭瞬吐渣阉取含凳衡拈痪概鳃次猎粗经典辐射定律经典辐射定律Lord Rayleigh1842-1919英国人氩的发现1904年诺贝尔物理学奖获得者 瑞利芒悬鄙瘫徊执膝该庆锐伏贪图请股沤溅鸥急款拙毛劲日玩榆怨啃嫁圭姻振经典辐射定律经典辐射定律
