维恩和他的热辐射定律

维恩的位移定律是一个天才的成就,……是经典物理学所能作出的最大的进展,这就是说,它到达了量子论的门槛。——劳厄一、生平简介威尔海姆·维恩(Wilhelm Wien,1864一1928)于1864年l月12日生于德国东普鲁士菲施豪森附近的加夫肯农村。

普朗克辐射定律推导的启示

从史学角度研究普朗克公式的两次推导，为理论研究和教学研究给出一些有益的启示．

斯特藩－玻尔兹曼辐射定律及其应用

斯特藩－玻尔兹曼辐射定律及其应用曹鼎汉１斯特藩－波耳兹曼定律的形成过程基尔霍夫（１８２４～１８８７）辐射定律指出，黑体辐射的总能量只是温度的函数。１８７９年，斯特藩对物质的辐射问题进行研究，由实验得出结论：黑体辐射的总能量与波长无关，仅与绝对温度的四...

Schwarzschild黑洞周围时空中两类粒子的热辐射定律

利用Schwarzschild黑洞的瞬时辐出度,导出黑洞Fermi子场和Bose子场的辐射谱及Wien位移定律。因辐射粒子的种类不同,导出的两类粒子的辐射谱及Wien位移定律略有不同。

普朗克辐射定律及其应用

20世纪初,普朗克根据其量子学说,从理论上导出:黑体在给定温度下,发射热辐射的光谱辐射功率密度按波长(或频率)

基尔霍夫辐射定律及其应用

德国物理学家基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff，1824～1887)早在其他科学家引入“黑体”的概念以及用实验方法描绘黑体辐射曲线和建立辐射基本定律的完整公式之前，就曾开始研究物质的热特性，并最终在研究辐射传输过程中，于1859年根据热平衡原理导出了关于热的转换的著名的基尔霍夫辐射定律。

热辐射定律实验

量子力学和相对论是近代物理学的两大支柱。而黑体热辐射定律的研究对量子力学的创立起过特殊的作用。为了使学生对黑体辐射规律有直接的认识,我们研制了这套实验仪(暂定名:RF—1型热辐射定律实验仪),让学生方便地进行分组实验。

黑体辐射定律遥感教学改革设计与实践

普朗克黑体辐射定律是遥感类课程教学的重点和难点,本文以定律分析为核心,从数值模拟大气层顶太阳光谱辐照度曲线、卫星传感器光谱响应函数卷积计算、地物行星反射率计算及地表温度反演4个方面入手,对黑体辐射定律理论教学和实践教学内容进行优化设计和教学实现。实践证明,该教学改革不仅可以使学生更容易理解和掌握黑体辐射定律揭示的基本规律,而且以此为基础,能够使学生通过实践加深对地物两大特性(反射特性和热辐射特性)的理解,提高学生对遥感类课程的兴趣。

论黑体辐射定律的基础

译者的话普朗克(Max Planck,1858—1947)是相对论的奠基人,是热力学的拓展者,是统计力学的反对者和拥护者。普朗克是量子论的先驱,但似乎不能算是量子力学的奠基人。在1900年的文章(M.Planck,Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum(标准谱能量分布律理论),Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft 2,237—245(1900))中.

广义辐射传热定律时加热气体最优膨胀的一种新解法

对广义辐射传热定律下加热气体膨胀的最优构型进行研究。在求解欧拉—拉格朗日(E-L)曲线过程中,运用最优控制理论消去气体体积变量V(t),利用单变量内能E(t)研究气体膨胀的最优构型,得到平方传热定律和立方传热定律下的气体欧拉—拉格朗日曲线的解析解。通过数值算例分别比较平方传热定律和立方传热定律下加热气体膨胀最优构型与通过泰勒公式展开法得到的气体膨胀的最优构型。数值算例的结果表明,过程时间tm的大小对初始状态(E'(0),V'(0))有较大的影响,从而直接影响E-L弧部分的气体内能和体积的最优时间变化关系。当膨胀总时间tm很小时,通过消元法得到的气体膨胀最优构型与通过泰勒公式展开法得到的气体膨胀的最优构型非常近似,因此,当n≥4,可以通过泰勒公式展开法得到气体欧拉—拉格朗日曲线的近似解。

基于修正立方定律对单裂隙辐射流剪切耦合的研究

修正了辐射流立方定律,并研究了裂隙的力学性能和水力特性。进行了不同恒定法向压力和剪切速率下的高液压水头剪切渗流实验。发现峰值剪切强度随剪切速率的增加呈现先增大后减小的趋势。线性系数A和非线性系数B都随剪切位移先增大后减小,且减小后的稳定值小于剪切破坏前的值。但是系数B比系数A大5个数量级,变化幅度更大。临界雷诺数经剪切破坏后大于剪切破坏前的值,流态将变好。此外,剪切过程中的水力特性也表现出与力学性能相似的趋势。

黑体辐射定律

普朗克黑体辐射定律描述,在任意温度T下,从一个黑体中发射出的电磁辐射的辐射率与频率彼此之间的关系。马克斯·普朗克于1900年建立了黑体辐射定律的公式,并于1901年发表。其目的是改进由威廉·维恩提出的维恩近似,在推导过程中,普朗克考虑将电磁场的能量按照物质中带电振子的不同振动模式分布。

黑体辐射定律

普朗克黑体辐射定律描述,在任意温度T下,从一个黑体中发射出的电磁辐射的辐射率与频率彼此之间的关系。马克斯·普朗克于1900年建立了黑体辐射定律的公式,并于1901年发表。其目的是改进由威廉·维恩提出的维恩近似,在推导过程中,普朗克考虑将电磁场的能量按照物质中带电振子的不同振动模式分布。得到普朗克公式的前提假设是这些振子的能量只能取某些基本能量单位的整数倍,这些基本能量单位只与电磁波的频率v有关,并且和频率v成正比。

首次打破黑体辐射定律

美国麻省理工学院（MIT）7月30日宣布，动力工程学华裔教授陈刚与其团队的研究，首次打破“黑体辐射定律”的公式，证实物体在极度近距时的热力传导，可以高到定律公式所预测的1000倍之多。这项研究发表在《纳米快报》（NanoLetter）8月号上。

基于光谱发射率函数基形式不变的辐射测温技术

近年来,随着国防、工业、科技等领域飞速发展,无论是对于军用动力发射系统还是对于民用钢铁冶炼以及高科技新兴产业,辐射温度测量都具有重要意义。尤其在温度极高且伴随着瞬态测温(小于1μs)需求的场合,多光谱辐射测温法被广泛运用。多光谱辐射测温法是通过选取被测目标多个特征波长,测量特征波长的辐射信息,再假设发射率与波长相关的数学模型,最终求解得到辐射温度。目前,利用该方法实际测温时,光谱发射率都采用固定的假设数学模型,而针对目标在不同温度状态下,该固定模型则无法进行自适应变化。同样,在不同温度下,如何解算最终的发射率和辐射温度也没有普适性的方法。基于普朗克黑体辐射定律,提出一种被测目标在不同温度下光谱发射率函数基形式不变的思想,简称发射率函数基形式不变法。通过该方法,发射率模型可以根据物体在不同温度状态下,函数系数动态改变来进行自适应变化。同时对于如何解算最终的发射率和辐射温度也相应提出了普适性的方法。通过大量仿真验证以及实际测量光谱辐射照度标准灯和溴钨灯温度实验,证明本文提出的方法比现有的光谱发射率处理方法更加简单实用并且能够有效地提高光谱发射率的计算精度,从而提高辐射温度测量精度。同时具有实用性好、应用广泛等特点。

热辐射测温系统中探测器非线性校正方法

热辐射测量技术中,红外探测器的非线性效应导致对目标红外辐射测量时存在一定误差。依据黑体辐射定律,理论计算得出黑体在不同温度、一定波长带宽下的热辐射量曲线,实验测得同样参数下红外探测器检测到的热辐射量。利用理论曲线对探测器的检测曲线进行修正,校正探测器非线性效应,提高热辐射测温的测量精度。

多光谱辐射瞬态高温测温计的研制

在现代动力学发射系统中,在强电磁场激发下瞬间产生的等离子体的火焰辐射温度对飞行目标运动状态以及动力系统轨道烧灼情况有着重要的影响。针对该情况下火焰不仅温度极高,而且其产生是一个瞬态过程。因此,传统的接触式测温方法不再使用,而基于光学高温计和CCD成像阵列等非接触式测温方法也无法响应瞬态过程。文章以经典的普朗克黑体辐射定律作为理论基础,结合多波长光谱辐射方法,研制了新型的多光谱辐射瞬态高温测温计。该高温计可以对目标产生的从300～860nm的波段内任意波长光谱的提取,最快响应时间可达到2ns。通过采用高分辨率衍射光栅和光纤连接的方式,保证多光谱提取的准确性。实验结果表明,利用目标发出的多光谱辐射测温与高速响应光电探测器件相结合的方法能够测量得到动力发射目标表面辐射温度分布的同时,也保证了较高的精度,满足了对于发射瞬间物体表面瞬态温度测试的要求。

热辐射研究综合实验平台的设计

设计了一个测量热辐射多个基本特性的综合实验平台,定量研究了辐射反平方定律、斯特藩-玻尔兹曼辐射定律、兰贝特余弦定律,且得到的数据与理论符合得较好,同时利用该平台还定性研究了基尔霍夫定律,揭示了物体的辐射能力与吸收能力的正相关性.该平台具有功能多、成本低、操作简便等优点,可引入大学物理实验教学中.