維恩位移定律(維恩圖)

1. 維恩位移定律

1. 維恩位移定律

任何物體都具有不斷輻射、吸收、發(fā)射電磁波的本領(lǐng)。輻射出去的電磁波在各個波段是不同的,也就是具有一定的譜分布。這種譜分布與物體本身的特性及其溫度有關(guān),因而被稱之為熱輻射。為了研究不依賴于物質(zhì)具體物性的熱輻射規(guī)律,物理學(xué)家們定義了一種理想物體——黑體(black body),以此作為熱輻射研究的標(biāo)準(zhǔn)物體。

  所謂黑體是指入射的電磁波全部被吸收,既沒有反射,也沒有透射( 當(dāng)然黑體仍然要向外輻射)。黑洞也許就是理想的黑體.

  基爾霍夫輻射定律(kirchhoff),在熱平衡狀態(tài)的物體所輻射的能量與吸收的能量之比與物體本身物性無關(guān),只與波長和溫度有關(guān)。按照基爾霍夫輻射定律,在一定溫度下,黑體必然是輻射本領(lǐng)最大的物體,可叫作完全輻射體。

  普朗克輻射定律(planck)則給出了黑體輻射的具體譜分布,在一定溫度下,單位面積的黑體在單位時間、單位立體角內(nèi)和單位波長間隔內(nèi)輻射出的能量為

  b(λ,t)=2hc2 /λ5 ·1/exp(hc/λrt)-1

  b(λ,t)—黑體的光譜輻射亮度(w,m-2 ,sr-1 ,μm-1 )

  黑體光譜輻射出射度m(λ,t)與波長、熱力學(xué)溫度之間關(guān)系的公式:

  m=c1/[λ^5(exp(c2/λt)-1)],其中c1=2πhc^2,c2=hc/k.

  黑體能量密度公式:

  e*dν=c1*v^3*dv/[exp(c2*v/t)-1)]

  e*dv表示在頻率范圍(v,v+dv)中的黑體輻射能量密度。

  λ—輻射波長(μm)

  t—黑體絕對溫度(k、t=t+273k)

  c—光速(2.998×108 m·s-1 )

  h—普朗克常數(shù), 6.626×10-34 j·s

  k—波爾茲曼常數(shù)(bolfzmann), 1.380×10-23 j·k-1 基本物理常數(shù)

  由圖2.2(缺)可以看出:

  ①在一定溫度下,黑體的譜輻射亮度存在一個極值,這個極值的位置與溫度有關(guān), 這就是維恩位移定律(wien)

  λm t=2.898×103 (μm·k)

  λm —最大黑體譜輻射亮度處的波長(μm)

  t—黑體的絕對溫度(k)

  根據(jù)維恩定律,我們可以估算,當(dāng)t~6000k時,λm ~0.48μm(綠色)。這就是太陽輻射中大致的最大譜輻射亮度處。

  當(dāng)t~300k, λm~9.6μm,這就是地球物體輻射中大致最大譜輻射亮度處。

 ?、谠谌我徊ㄩL處,高溫黑體的譜輻射亮度絕對大于低溫黑體的譜輻射亮度,不論這個波長是否是光譜最大輻射亮度處。

  如果把b(λ,t)對所有的波長積分,同時也對各個輻射方向積分,那么可得到斯特番—波耳茲曼定律(stefan-boltzmann),絕對溫度為t的黑體單位面積在單位時間內(nèi)向空間各方向輻射出的總能量為b(t)

  b(t)=δt4 (w·m-2 )

  δ為stefan-boltzmann常數(shù), 等于5.67×10-8 w·m-2 ·k-4

  但現(xiàn)實世界不存在這種理想的黑體,那么用什么來刻畫這種差異呢?對任一波長, 定義發(fā)射率為該波長的一個微小波長間隔內(nèi), 真實物體的輻射能量與同溫下的黑體的輻射能量之比。顯然發(fā)射率為介于0與1之間的正數(shù),一般發(fā)射率依賴于物質(zhì)特性、 環(huán)境因素及觀測條件。如果發(fā)射率與波長無關(guān),那么可把物體叫作灰體(grey body), 否則叫選擇性輻射體。

2. 維恩圖

2. 維恩圖

把每個集合的內(nèi)部用陰影線填滿就可以了

3. 維恩公式

總的來說就是白色黑色在這個工作條件下對輻射效果差不多,深色具有其他優(yōu)點,因此用深色(更好的是用外表金屬的衣服屏蔽輻射)原因:在室外熱量來自太陽,波長集中在短波0.5um可見光,白色材料對于短波0.5um的吸收率α低,為0.12,同時布料向外紅外輻射10um,反射率α高(根據(jù)基爾霍夫定律發(fā)射率等于吸收率),由輻射溫度計算公式可得白的材料太陽下的溫度低(深色的衣物吸收率的特點與這個相反),而煉鋼時的輻射溫度達不到太陽的溫度,根據(jù)韋恩位移定律(簡單說就是溫度越高輻射波長越短),輻射能量集中在紅外波段長波,這個波段黑色和白色的性能差不多(就像室內(nèi)低溫輻射為紅外輻射,白色黑色衣服感覺溫度一樣),在黑色和白色具有同樣效果的情況下,那么穿深色可能應(yīng)該是考慮到識別度的原因,黑色好識別,防止白色人影融入鋼水高溫黃白光不易識別,導(dǎo)致操縱機械發(fā)生危險,黑色也耐臟,此外也可能考慮采用黑色選擇性涂料增強了長波發(fā)射率等。因為做到了這個題老師上課也提到了一點,有了一點想法僅供參考。

4. 維恩獵龍

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5. 維恩口腔醫(yī)院

普朗克公式

  BuBPlanck’s formula

  德國物理學(xué)家M.普朗克在量子論基礎(chǔ)上建立的關(guān)于黑體輻射的正確公式。19世紀(jì)末,經(jīng)典統(tǒng)計物理學(xué)在研究黑體輻射時遇到了巨大的困難:由經(jīng)典的能量均分定理導(dǎo)出的瑞利-金斯公式在短波方面得出同黑體輻射光譜實驗結(jié)果相違背的結(jié)論。同時,維恩公式則僅適用于黑體輻射光譜能量分布的短波部分。也就是說,當(dāng)時還未能找到一個能夠成功描述整個實驗曲線的黑體輻射公式。

  1900年普朗克獲得一個和實驗結(jié)果一致的純粹經(jīng)驗公式,1901年他提出了能量量子化假設(shè):輻射中心是帶電的線性諧振子,它能夠同周圍的電磁場交換能量,諧振子的能量不連續(xù),是一個量子能量的整數(shù)倍。

  普朗克量子假設(shè)

  1900年,普朗克從理論上推導(dǎo)出一個與實驗符合得非常好的公式:

  Mbλ(T)=2πh(c^2)(λ^-5)*1/[e^(hc/λkT)-1]

  稱為普朗克公式。h=6.63×10^-34稱為普朗克常數(shù) 。

  為推導(dǎo)出這個公式,普朗克作了如下兩條假設(shè):

  (1)黑體是由帶電諧振子組成(即把組成空腔壁的分子、原子的振動看做線性諧振子).這些諧振子輻射電磁波,并和周圍的電磁場交換能量。

  (2)這些諧振子的能量不能連續(xù)變化,只能取一些分立值,這些分立值是最小能量ε的整數(shù)倍,即

  ε,2ε,3ε,…,nε,… n為正整數(shù),而且假設(shè)頻率為ν的諧振子的最小能量為ε=hν稱為能量子,h稱為普朗克常數(shù)。

6. 維恩集團

去公司送飯是在第20集。

劇情介紹

為了報答路晉的照顧,顧勝男決定開始為路晉送餐。老舅卻說這樣會打擾路晉工作,顧勝男發(fā)誓自己一定會乖乖的只送飯不多嘴。鄭虹公司的樓下,顧勝男被前臺攔住,路晉剛好出來。于是顧勝男跟著車一同去下一地點,聽著路晉和黎曼對著電話里流利的英語。明庭集團似乎真的用了起死回生的招數(shù),向維恩遞交了一份新項目開發(fā)書。而這件事情路晉竟然是最后一個知道的。這意味著之前做的所有準(zhǔn)備都可能功虧一簣。

7. 維恩魯尼

rooney是魯尼,全名是韋恩·魯尼(Wayne Rooney),男,1985年10月24日出生于英格蘭利物浦市克羅克斯泰思,英格蘭足球運動員,場上位置司職前鋒,也可以勝任影鋒、邊鋒以及前腰,效力于美國華盛頓特區(qū)聯(lián)足球俱樂部?,F(xiàn)任德比郡足球俱樂部主教練。

出自埃弗頓青訓(xùn)系統(tǒng),16歲時被提拔進埃弗頓一線隊,未滿17歲即完成英超首秀并打入個人英超聯(lián)賽首球。

8. 維恩圖是什么

韋恩圖定義:用一條封閉曲線直觀地表示集合及其關(guān)系地圖形稱為韋恩圖(也叫文氏圖)例如集合中"交集"的韋恩圖:集合圖:用封閉曲線(內(nèi)部區(qū)域)表示集合及其關(guān)系的圖形。(VennDiagram,也稱韋恩圖)

9. 維恩位移定律公式

任何物體都具有不斷輻射、吸收、發(fā)射電磁波的本領(lǐng)。輻射出去的電磁波在各個波段是不同的,也就是具有一定的譜分布。這種譜分布與物體本身的特性及其溫度有關(guān),因而被稱之為熱輻射。為了研究不依賴于物質(zhì)具體物性的熱輻射規(guī)律,物理學(xué)家們定義了一種理想物體——黑體(black body),以此作為熱輻射研究的標(biāo)準(zhǔn)物體。   所謂黑體是指入射的電磁波全部被吸收,既沒有反射,也沒有透射( 當(dāng)然黑體仍然要向外輻射)。黑洞也許就是理想的黑體.  基爾霍夫輻射定律(Kirchhoff),在熱平衡狀態(tài)的物體所輻射的能量與吸收的能量之比與物體本身物性無關(guān),只與波長和溫度有關(guān)。按照基爾霍夫輻射定律,在一定溫度下,黑體必然是輻射本領(lǐng)最大的物體,可叫作完全輻射體。   普朗克輻射定律(Planck)則給出了黑體輻射的具體譜分布,在一定溫度下,單位面積的黑體在單位時間、單位立體角內(nèi)和單位波長間隔內(nèi)輻射出的能量為   B(λ,T)=2hc2 /λ5 ·1/exp(hc/λRT)-1   B(λ,T)—黑體的光譜輻射亮度(W,m-2 ,Sr-1 ,μm-1 )   黑體光譜輻射出射度M(λ,T)與波長、熱力學(xué)溫度之間關(guān)系的公式:  M=c1/[λ^5(exp(c2/λT)-1)],其中c1=2πhc^2,c2=hc/k.  黑體能量密度公式:  E*dν=c1*v^3*dv/[exp(c2*v/T)-1)]  E*dv表示在頻率范圍(v,v+dv)中的黑體輻射能量密度?! ˇ恕椛洳ㄩL(μm)   T—黑體絕對溫度(K、T=t+273k)   C—光速(2.998×108 m·s-1 )   h—普朗克常數(shù), 6.626×10-34 J·S   K—波爾茲曼常數(shù)(Bolfzmann), 1.380×10-23 J·K-1 基本物理常數(shù)   由圖2.2(缺)可以看出:  ?、僭谝欢囟认拢隗w的譜輻射亮度存在一個極值,這個極值的位置與溫度有關(guān), 這就是維恩位移定律(Wien)   λm T=2.898×103 (μm·K)   λm —最大黑體譜輻射亮度處的波長(μm)   T—黑體的絕對溫度(K)   根據(jù)維恩定律,我們可以估算,當(dāng)T~6000K時,λm ~0.48μm(綠色)。這就是太陽輻射中大致的最大譜輻射亮度處。   當(dāng)T~300K, λm~9.6μm,這就是地球物體輻射中大致最大譜輻射亮度處。  ?、谠谌我徊ㄩL處,高溫黑體的譜輻射亮度絕對大于低溫黑體的譜輻射亮度,不論這個波長是否是光譜最大輻射亮度處。   如果把B(λ,T)對所有的波長積分,同時也對各個輻射方向積分,那么可得到斯特番—波耳茲曼定律(Stefan-Boltzmann),絕對溫度為T的黑體單位面積在單位時間內(nèi)向空間各方向輻射出的總能量為B(T)   B(T)=δT4 (W·m-2 )   δ為Stefan-Boltzmann常數(shù), 等于5.67×10-8 W·m-2 ·K-4   但現(xiàn)實世界不存在這種理想的黑體,那么用什么來刻畫這種差異呢?對任一波長, 定義發(fā)射率為該波長的一個微小波長間隔內(nèi), 真實物體的輻射能量與同溫下的黑體的輻射能量之比。顯然發(fā)射率為介于0與1之間的正數(shù),一般發(fā)射率依賴于物質(zhì)特性、 環(huán)境因素及觀測條件。如果發(fā)射率與波長無關(guān),那么可把物體叫作灰體(grey body), 否則叫選擇性輻射體。

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