1)基爾霍夫定律
基爾霍夫定律指出,一個物體向周圍輻射熱能的同時也吸收周圍物體的輻射能。如果幾個物體處于同意溫度場中,各物體的熱發(fā)射本領(lǐng)正比于它的吸收本領(lǐng),這就是霍夫定律。
其表示公式為: Er=aE0
式中:Er——物體在單位面積和單位時間內(nèi)發(fā)射出來的輻射能
a——該物體對輻射能的吸收系數(shù)
E0——等價于黑體在相同溫度下發(fā)射的能量,E0是常數(shù)。
黑體是在任何溫度下全部吸收任何波長輻射的物體,黑體的吸收本領(lǐng)與波長和溫度無關(guān),即a=1黑體的吸收本領(lǐng)最大,而且加熱后,它的發(fā)射熱輻射也比任何物體都要大。
2)斯忒藩——波爾茨曼定律
物體的溫度越高,它輻射出來的能量越大,其表示公式為: E=σεT4
式中:E——某物體在溫度T時單位面積和單位時間的紅外輻射總能量
σ——斯忒藩-波爾茨曼常數(shù)
ε——比輻射率,即物體表面輻射本領(lǐng)與黑體輻射本領(lǐng)之比值,黑體的ε=1
T——物體的絕對溫度
3)維恩位移定律
熱輻射發(fā)射的電磁波長中包含著各種波長。實驗證明,物體峰值輻射波長與物體自身的絕對溫度T成反比。即 λm=2897/T(μm)
圖13-3給出了分譜輻射出射度Mλ與波長λ的分布與溫度的關(guān)系。
從圖所示曲線可知,峰值輻射波長隨溫度升高向波短方向偏移。當(dāng)溫度不很高時,峰值輻射波長在紅外區(qū)域。