① 黑体辐射是什么
官方定义任何能全部吸收外部的辐射能量,同时能全部辐射出自身全部能量的物体。吸收率为1,当然自然界中为1的没有,只能接近于1
② 关于黑体辐射,和温度测量的几个问题.
在测量较强反射物体时,必须保证入射光的频率和辐射频率有较大差别。
如果在热平衡后的状态可直接测量其表面温度,如果未达到平衡时得使用热阻概念推算内部温度,每种物质的热阻是不一样 的
伽玛射线或X射线的波长远远低于普通热辐射波长,可以利用其频率关系进行区分
对于放射源,可考虑用强磁场或强电场偏转其放射物质,避免干扰测量
③ 黑体炉制作原理
概述: WJL—21型中温黑体炉,作为非接触测温仪表标定,分度用的标准辐射源。 二、主要技术参数: 1、辐射孔径φ50或φ25(加光栏) 2、温度范围:300—1300℃范围内任意设定 3、温度控制精度1250±1℃,稳定度1℃/10min 4、工作电源 220V 50HZ 5、最大恒温功耗不大于1kVA 6、最大升温功耗不大于3kVA 7、升温时间:室温至1300℃不大于2小时 8、测温热电偶:二等标准铂铑10—铂热电偶(另购) 9、控温热电偶:工业铂铑10—铂热电偶(另购) 10、发热体:一端固定双螺纹硅碳管(因该加热管易损故交货时须用户自提运输) 11、黑体腔:φ50圆锥圆柱复合腔体锥顶角α=30° 碳化硅质材料 12、外型尺寸 700×260×400(长×宽×高)
④ 如何挑选黑体辐射源
你得确定你要的黑体辐射源靶面面积是多大,哪种类型的黑体(有点源,面源,腔式等之分),黑体表面发射率是多少,是高温黑体还是低温黑体,或者说你需要的温度范围,还有控温精度是多少?
还有黑体要被计量标准校准过
⑤ 请问哪家的黑体炉性价比相对较高
推荐使用 泰安一家生产黑体炉的厂家,DY-HT标准黑体辐射源,性价比很高。
实际应用中,对实用黑体辐射源的评估是相当困难的。实际腔体存在着非均匀的温度分布,空腔有效发射率就随着温度分布和波长变化而变化,因此不能笼统地以某一个有效发射率值来评价腔体的好坏。
理想黑体辐射源内部的温度场为均匀等温场,而实际的黑体炉由于加热的不均匀、外界环境影响以及加工精度等原因造成了黑体炉内部温度场是具有温度梯度的不均匀场。由于这一原因而使得黑体炉有效发射率随温度分布和波长变化而变化。因此采用各种手段使黑体腔体尽可能均匀,接近理想黑体的温场,是提高黑体辐射源性能的主要途径。
温度均匀性是黑体辐射源的重要指标之一,是黑体辐射源设计的重要方面。
DY-HT黑体辐射源控温方便,升温速度快,温度均匀性好,性能优异。等温黑体空腔,只一个腔口,腔口辐射随光谱均匀分布,腔口发射率在0.995以上,分辨率达到0.1℃、高精度黑体则达到0.01℃。
⑥ 什么是黑体又是如何产生的
黑体是指能完全吸收所有波段辐射的物体,而根据基尔霍夫辐射定律,黑体同时也是完全辐射体,是个理想化模型。工业使用的黑体炉主要由热电偶,黑体腔和发热体组成,热电偶一般使用铂铑合金,黑体腔和发热体一般使用碳硅材质,具体原理很复杂。一般民用主要用在红外线夜视设备上。军用主要用于微波隐形技术,研究用主要用于产生标准辐射源。
⑦ 什么是黑体辐射黑体辐射有什么特点
黑体辐射是指由理想放射物放射出来的辐射,在特定温度及特定波长放射最大量之辐射。同时,黑体是可以吸收所有入射辐射的物体,不会反射任何辐射,但黑体未必是黑色的,例如太阳为气体星球,可以认为射向太阳的电磁辐射很难被反射回来,所以认为太阳是一个黑体(绝对黑体是不存在的)。理论上黑体会放射频谱上所有波长之电磁波。维恩位移定律是描述黑体电磁辐射能流密度的峰值波长与自身温度关系的定律。
任何物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的性质。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的,也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关,因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律,物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body),以此作为热辐射研究的标准物体。
(7)销售黑体辐射源费用是多少扩展阅读:
黑体在工业上主要应用于测温领域,最主要的产品是黑体炉。对辐射温度计的校准、检定,通常采用比较法,就是通过高稳定度的辐射源(通常为黑体辐射源)和其他配套设备,将标准器所复现的温度与被检辐射温度计所复现的温度进行比较,以判断其是否合格或给出校准结果。
在校准、检定工作中,辐射源一般在-6~1 200 ℃(或1 600 ℃)范围内可用开口式 中、低温黑体炉,1 200 (或1 600 ℃)~3 200 ℃采用抽真空并充惰性气体保护的高温 黑体炉。标准器分别为二等标准热电偶和标准光学(光电)高温计。
⑧ 电磁辐射源
自然界的一切物体在一定的温度下都具有发射、辐射电磁波的特性,能够向外辐射电磁波的物体称为辐射源。遥感的辐射源可分为自然电磁辐射源和人工电磁辐射源两类。通常地物发射电磁辐射的能力是以发射率作为衡量标准。地物的发射率是以黑体辐射作为基准。因此,以下在介绍各类电磁辐射源之前,先介绍有关电磁辐射的物理量及黑体辐射。
( 一) 电磁辐射的度量
遥感探测实际就是测定物体电磁波的辐射量。对可见光波段的辐射量测定是光度测量,对红外到无线电波段的辐射量测定是辐射测量。表 2-1 是辐射测量和光度测量的术语对照表。如果在各物理量的前面加上 “分光”这个词时,就是指某一波长的物理量。
表 2-1 辐射测量和光度测量术语对照表
辐射能量 指以电磁波形式向外传送能量,常用 Q 表示,单位为焦 ( J) 。
辐射通量 又称辐射功率,指单位时间内,通过某一表面的辐射能量 ( 图 2-4) ,常用 表示,单位为瓦 ( W) ,即焦/秒 ( J·s- 1) 。
辐射出射度 又称辐射通量密度,指面辐射源在单位时间内,从单位面积上辐射出的辐射能量,即物体单位面积上发出的辐射通量,常用 M 表示,单位为瓦/米2( W·m- 2) 。
辐射照度 简称辐照度,指面辐射源在单位时间内,从单位面积上接收的辐射能量,即照射到物体单位面积上的辐射通量,常用 E 表示,单位为瓦/米2( W·m- 2) 。
辐射强度 指点辐射源在单位立体角、单位时间内,向某一方向发出的辐射能量,即点辐射源在单位立体角内发出的辐射通量,常用 I 表示,单位为瓦/球面度 ( W·sr- 1)
辐射亮度 简称辐亮度,指面辐射源在单位立体角、单位时间内,在某一垂直于辐射方向单位面积 ( 法向面积) 上辐射出的辐射能量,即辐射源在单位投影面积上、单位立体角内的辐射通量 ( 图 2-5) ,常用 L 表示,单位为瓦/( 米2·球面度) ( W·m- 2·sr- 1) 。
( 二) 黑体及其辐射特性
1. 黑体的辐射特性
黑体是一个理想的辐射体,是 “绝对黑体”的简称,它是指在任何温度下,对于各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于 1 ( 100%) 的物体。显然,黑体的反射率 ρ =0,透射率 τ =0。自然界并不存在绝对黑体,实验室内的理想黑体是开有一个小口的空腔,对于射入其中的光,经过 n 次反射可以完全吸收,因此该空腔的开口可以作为绝对黑体( 图 2-6) 。
图 2-4 光谱辐射通量
图 2-5 辐射亮度
图 2-6 人工制造接近黑体的吸收体
实验证明,在同一温度下,任何物体发射某一波长电磁波的能力,与它对该波长的电磁波的吸收能力成正比。黑体吸收电磁波的能力最强,因而它发射电磁波的能力也最强。发射率 ( ε) 是用来描述物体发射电磁波能力的物理量,它是以黑体为基准所表达辐射率的。某物体的发射率是指该物体的辐射量与同温度下黑体辐射量之比,也称比发射率。分光发射率( ελ) 则是指特定波长下,每单位波长宽度的辐射量之比。
在有关黑体辐射特性的理论研究中,普朗克热辐射定律、斯特潘-玻耳兹曼定律、维恩位移定律给出有关黑体辐射的三个特性 ( 图 2-7) :
图 2-7 不同温度的黑体辐射
( 1) 辐射通量密度随波长连续变化,每条曲线只有一个最大值。
( 2) 温度愈高,辐射通量密度也愈大,不同温度的曲线是不相交的。
( 3) 随着温度的升高,辐射最大值所对应的波长移向短波方向。
2. 一般物体的发射辐射
物体按其发射辐射特性一般分为三种类型: 黑体、灰体和选择性辐射体。一般物体是指灰体和选择性辐射体。黑体的发射辐射最大 ( 发射率为 1) ,发射率与波长无关。灰体的发射率也与波长无关 ( 图 2-8) ,但它的发射辐射比黑体小。例如水在 20℃时的发射率为 0. 96,土壤在同样温度下的发射率为 0. 92 ~ 0. 95,它们都是与黑体颇为接近的灰体。选择性辐射体的发射率随波长而改变,这是原子和分子的辐射吸收效果都比较强的物体,例如水银灯和氙灯等。
图 2-8 黑体、灰体、选择性辐射体的光谱
应该注意的: 黑体并不一定是黑色的,灰体也不一定是灰色。例如,大理石在可见光下呈白色,但它在 8 ~14μm 的红外波段发射率为 0. 95,几乎是黑体。
( 三) 自然辐射源
自然辐射源主要包括太阳辐射和地球的热辐射,太阳辐射是可见光及近红外遥感的主要辐射源,地球是远红外遥感的主要辐射源。
1. 太阳辐射
太阳是一个电磁辐射源,是遥感的主要能源。作为一个炽热气体球的太阳,其中心温度 15 ×106K,表面温度约 6000 K。太阳辐射的总功率为 3. 826 × 1026W,太阳表面的辐射出射度为 6. 284 ×107W / m2。太阳的辐射波谱从 X 射线一直延伸到无线电波,是个综合波谱。
表 2-2 是太阳辐射能各谱段的百分比。从表中可见,太阳辐射的大部分能量集中于近紫外—中红外 ( 0. 31 ~5. 6μm) 区内,占全部能量的 97. 5%,其中可见光占 43. 5% ( 最大辐射强度位于波长 0. 47μm 左右) 、近红外占 36. 8%。在此光谱区内太阳辐射的强度变化很小,可以当作很稳定的辐射源; 而 X 射线、γ 射线、远紫外及微波波段的太阳辐射能小于 1%,它们受太阳黑子及耀斑的影响,强度变化很大,主要影响地球电离层或通信。
到达地球大气外边界的太阳辐射,约 30% 被云层和其他大气成分反射返回太空;约有 17% 的太阳能入射辐射被地球大气吸收; 还有 22% 被散射并成为漫射辐射到达地球表面。因此,在进入地球外边界的太阳辐射中仅有 31% 作为直射太阳辐射到达地球表面。
从图 2-9 可见,地球大气层以外的太阳光谱辐照度曲线为平滑的连续光谱曲线,它近似于 5900K 的黑体辐射曲线。但由于大气的影响 ( 主要指大气成分的吸收作用) 使太阳的光谱结构变得复杂。
表 2-2 太阳辐射能各谱段的百分比
图 2-9 地球表面的太阳辐照度曲线
2. 地球辐射
地球表面平均温度 27℃ ( 绝对温度 300K) ,地球辐射近似于 290K 的黑体辐射曲线,可分为短波辐射 ( 0. 3 ~2. 5μm) 及长波辐射 ( 6μm 以上) 。图 2-10 显示地球的短波辐射以地球表面对太阳的反射为主,地球自身的热辐射可忽略不计。地球的长波辐射只考虑地表物体自身的热辐射,在这区域内太阳辐照的影响极小。介于两者之间的中红外波段( 3. 0 ~ 6μm) 太阳辐射和热辐射的影响均有,不能忽略。所以在进行红外遥感探测时,选择清晨时间,其目的就是为了避免太阳辐射的影响。
图 2-10 太阳和地球表面光谱辐射通量密度曲线
被地表吸收的太阳辐射能,又重新被地表辐射。从维恩位移定律可知,比太阳“冷”得多的地球必然辐射更长波段的辐射。太 阳 在 6000K 最 大 辐 射 强 度 在0. 47μm,地球在 300 K,最大辐射强度在9. 66μm ( 远红外波段) ,且大部分能量集中在 8 ~14μm 之间,因此遥感常用波段范围为 8 ~14μm,这波段的辐射能量占大地总辐射能量的 50%。由于波长 14 ~30μm 波段的地球辐射量占总辐射量的 30%,所以这个波段也是今后遥感的应用波段。1mm 以上的微波波段,虽然所占地球总辐射能量比例不大,但探测器的接收灵敏度高,因此被动式微波遥感在实际工作中得到广泛使用。
( 四) 人工辐射源
人工辐射源是指人为发射的具有一定波长 ( 或一定频率) 的波束。工作时接收地物散射该光束返回的后向反射信号,从而探知地物或测距。主动式遥感 ( 如雷达探测) 主要采用人工辐射源。人工辐射源主要包括微波辐射源和激光辐射源两种。
1. 微波辐射源
微波遥感中常用的微波辐射源为 0. 8 ~ 30cm 波段。微波遥感的探测波段与相应频率如表 2-3 中所列。利用微波辐射源进行遥感探测具有以下特点:
表 2-3 微波遥感的探测波段频率表
( 1) 具有全天候、全天时探测能力。雷达是主动式传感器,它不依靠太阳辐射,因此能昼夜获得同等质量的影像。由于微波波长长,受大气干扰小,一般厚云层 ( 除特别恶劣气候条件外) 微波都可以透过,故可全天候进行探测,这是可见光与红外遥感所不能相比的。
( 2) 微波对某些物质具有一定的穿透能力,能直接透过植被覆盖,对于冰、雪和土壤等表层覆盖物也有一定的穿透能力。
( 3) 某些物质的光谱在微波波段有较大的差异。这样,在可见光与红外遥感中不易区分的一些物体,在微波遥感中则容易区别。
2. 激光辐射源
由激光器发射的光谱为激光辐射源,其波长范围较宽,短波波长可至 0. 24μm 以下,长波波长可至 1000μm,输出功率低的仅几微瓦,高的可达几兆兆瓦以上。
激光在遥感技术中逐渐得到应用,其中应用较广的为激光雷达。激光雷达使用脉冲激光器,它可精确测定卫星的位置、高度、速度等,也可测量地形、绘制地图、记录海面波浪情况,还可利用物体的散射性及荧光、吸收等性能监测污染和勘察资源。在遥感图像处理中,采用激光输出器和激光存储器,可大大提高图像处理的速度和精度。
⑨ 黑体辐射 仪器 人体 有害吗
不会 辐射出来的大多是红外线
请注意:辐射不等于危害 就像馒头吃多了会死人 再猛的毒药吃下去的足够少也不会伤人一样
⑩ 热辐射估算求助
用黑体辐射公式
单位面积的辐射功率P=σT^4
σ=5.67*10^-8 (W·m^-2 ·K^-4)
T为热力学温度即摄氏度+273.15,单位K