熱輻射與距離的公式
熱輻射強度一般與距離的三次方成反比。
比如距離1000m輻射強度為1的話 。2000m處輻射強度就是八分之一。
設:熱輻射源A 的 輻射能為 E 每單位面積,時間及波長E=a2f。
設 I=輻射強度, a2= 吸收率= (Kirchoff's law ), f= 普朗克黑體排放率 (Planck black body emission rate)史瓦西方程 schwarzschild's equation:
設 a=B 的 吸收率, L=波長, T=溫度,B所吸收的熱量dI=-aI+a*f
f= B 的 普朗克黑體排放率 (Planck black body emission rate)
= (c1/L^5)/((exp(c2/(L*T))-1)
B距離A為1米,a2=吸收空氣係數*密度*距離
吸收的熱量 = a2*I。
物體在向外輻射的同時,還吸收從其他物體輻射來的能量。物體輻射或吸收的能量與它的溫度、表面積、黑度等因素有關。但是,在熱平衡狀態下,輻射體的光譜輻射出射度(見輻射度學和光度學)r(λ,T)與其光譜吸收比a(λ,T)的比值則只是輻射波長和溫度的函式,而與輻射體本身性質無關。
上述規律稱為基爾霍夫輻射定律,由德國物理學家G.R.基爾霍夫於1859年建立。式中吸收比a 的定義是:被物體吸收的單位波長間隔內的輻射通量與入射到該物體的輻射通量之比。該定律表明,熱輻射輻出度大的物體其吸收比也大,反之亦然。
黑體是一種特殊的輻射體,它對所有波長電磁輻射的吸收比恆為1。黑體在自然條件下並不存在,它只是一種理想化模型,但可用人工製作接近於黑體的模擬物。即在一封閉空腔壁上開一小孔,任何波長的光穿過小孔進入空腔後,在空腔內壁反覆反射,重新從小孔穿出的機會極小,即使有機會從小孔穿出,由於經歷了多次反射而損失了大部分能量 。
對空腔外的觀察者而言,小孔對任何波長電磁輻射的吸收比都接近於1,故可看作是黑體。將基爾霍夫輻射定律應用於黑體,由此可見,基爾霍夫輻射定律中的函式f(λ,T)即黑體的光譜輻射出射度
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