测温黑体怎么安装(测温黑体安装方式)

保哥 63 0
  1. 黑体辐射强度只与温度有关,为什么是对的?不是也与波长有关吗
  2. 光的温度与颜色
  3. 黑体原理

黑体辐射强度只与温度有关,为什么是对的?不是也与波长有关吗

黑体辐射强度只和温度有关是因为黑体不反射只吸收电磁波,而且自身还会发出电磁波。物体辐射电磁波强度是和温度有关的,一般是温度越高辐射强度越大。无论是否考虑能量量子化,我们都发现黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关,只是两种情况下存在巨大差异,叫做紫外灾难。

光的温度与颜色

在不考虑气态和等离子态物质的元素构成决定火焰的固有光谱的影响下,火焰的温度决定火焰的颜色。

测温黑体怎么安装(测温黑体安装方式)-第1张图片-安保之家

低温的时候是红外线,随着温度的上升,火焰从红色橙色(3000度)到黄色白色(4000度)到青色蓝色(5000-6000度)到紫色(7000以上)到最后看不见的紫外线(几万度),颜色在不断改变。

从高能物理来说,红外线,有色光谱段的火焰都是低能量的火焰,温度继续高下去,火焰的颜色从紫外线到x线到伽马线等等,这些都是无法形容的“颜色”。

色温是表示光线中包含颜色成分的一个计量单位。从理论上说,黑体温度指绝对黑体从绝对零度(-273℃)开始加温后所呈现的颜色。黑体在受热后,逐渐由黑变红,转黄,发白,最后发出蓝色光。

当加热到一定的温度,黑体发出的光所含的光谱成分,就称为这一温度下的色温,计量单位为“K”(开尔文)。

测温黑体怎么安装(测温黑体安装方式)-第2张图片-安保之家

如果某一光源发出的光,与某一温度下黑体发出的光所含的光谱成分相同,就称为某K色温。

如100W灯泡发出的光的颜色,与绝对黑体在2527℃时的颜色相同,那么这只灯泡发出的光的色温就是:(2527+273)K=2800K。

光温对比不仅有助于确定图像作品的气氛和温度,还有助于描绘图像清晰的结构层次。

本节我们一起来学习光的温度。

测温黑体怎么安装(测温黑体安装方式)-第3张图片-安保之家

-暖色调意味着积极和乐观的情感,中性色调和冷色调会唤起冷漠和悲伤的情感,一个图像内容和含义是直接关系到整体的颜色或光用在图像上的温度。

-我们可以从图片中运用的不同的光温对比来解读其蕴含的意义。

黑体原理

黑体,旧称绝对黑体,是一个理想化了的物体,它能够吸收外来的全部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射。

换句话说,黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1,透射系数为0。但黑体不见得就是黑色的,即使它没办法反射任何的电磁波,它也可以放出电磁波来,而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度,不因其他因素而改变。当然,黑体在700K以下时看起来是黑色的,但那也只是因为在700K之下的黑体所放出来的辐射能量很小且辐射波长在可见光范围之外。

若黑体的温度高过上述的温度的话,黑体则不会再是黑色的了,它会开始变成红色,并且随着温度的升高,而分别有橘色、黄色、白色等颜色出现,即黑体吸收和放出电磁波的过程遵循了光谱,其轨迹为普朗克轨迹(或称为黑体轨迹)。黑体辐射实际上是黑体的热辐射。在黑体的光谱中,由于高温引起高频率即短波长,因此较高温度的黑体靠近光谱结尾的蓝色区域而较低温度的黑体靠近红色区域。

1、黑体辐射原理:热平衡物体的辐射能力 A_E 与吸收率( \alpha )的比值是个常数,也是黑体辐射谱:

f(\nu ,T)=\frac{A_E}{\alpha},\frac{(W/m^{2})}{(0\sim1)} 。吸收率( \alpha )意思是吸收的能量与输入总能量比值。

因为黑体辐射是已知的标准曲线。黑体的吸收率 \alpha =1。测得的辐射就是比值f(v,T)。

其他物体与黑体相比,不同的只是吸收率小 \alpha 较小,比如0.5,其辐射能力是黑体辐射通量的0.5。因此,理论上,只要测得其他物体的辐射能量A,及吸收率 \alpha ,参考f(v,T)可得温度。

问题是:平衡时能量守恒,也就是吸收的能量与辐射能量相等。辐射能量为黑体辐射能量的0.5,吸收能量也是黑体吸收能量的0.5?没错是这样的。那周围没有热辐射它如何吸收呢?它辐射又不会减少,是的,周围没有热辐射源供它吸收,它还要辐射,这显然不是热平衡状态,它本身温度只好不断降低了。

因此在知道物体吸收系数后,通过测量它的辐射谱曲线,除以\alpha 吸收系数,就知道等价的黑体辐射量,就知道对应的温度。

2、通过黑体辐射光谱峰值波长与温度的乘积=常数,也可以得到温度。

测得物体所有光波长的辐射功率,找到曲线的最大值对应的波长,根据最大值波长可以判断物体的温度。

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