什么是黑體輻射(Blackbody Radiation)？
黑體輻射是物體發出的熱輻射，而不是被物體反射的熱輻射。物理上，黑體輻射總是與反射輻射混合在一起，因為所有現實世界中的物體都會反射它們接收到的電磁波。盡管如此，一個假設的黑體只會根據其溫度發出輻射。熱的黑體會在...
黑體輻射是物體發出的熱輻射，而不是被物體反射的熱輻射。物理上，黑體輻射總是與反射輻射混合在一起，因為所有現實世界中的物體都會反射它們接收到的電磁波。盡管如此，一個假設的黑體只會根據其溫度發出輻射。熱的黑體會在可見光的可見范圍內發射，因此對人類是可見的。冷的黑體主要在紅外線范圍內發射，使它們肉眼看不見。
在低于900°F的溫度下，大多數黑體輻射都在電磁光譜的紅外部分。黑體是一個吸收所有入射電磁輻射的物體。沒有入射輻射被物體表面反射。黑體不存在于物理世界；它們是用于概念和理論目的的理想化物體。現實世界中的物體總是反射一部分入射的輻射，盡管這個數量可能會有所不同。黑體之所以這樣命名，是因為它們沒有反射入射光波，冷時會顯得黑色。所有物體，包括黑體在內，輻射出的熱輻射量取決于物體的溫度。事實上，這個量與物體的絕對溫度的四次方成正比。例如，將物體的絕對溫度加倍，將烤箱從室溫調至約600華氏度（315攝氏度）-將產生16倍于的熱輻射。因此，隨著溫度的升高，熱輻射總量急劇增加。當溫度低于約900°F（482°C）時，大多數黑體輻射在電磁光譜的紅外部分這種輻射的波長超出了人類的視覺感知范圍，這就解釋了為什么人們在夜間看不到室溫物體。然而，非常熱的物體開始在可見光的可見范圍內發射。這也解釋了為什么人們可以在夜間看到燃燒的木頭或遙遠的恒星來自這些熱物體的主要不是來自其他來源的反射，所以它是黑體輻射。如前所述，現實世界中的物體總是反射它們接收到的一些入射光。個人將這種反射光解釋為能夠"看到"一個物體；人們之所以能看到冷的物體，是因為它們反射了較熱物體的黑體輻射。不管是太陽還是燈泡發出的可見光波，都是在被冷物體反射后到達我們的眼睛的。如果沒有這種原始的黑體輻射，冷的物體就會呈現黑色，這正是人們在夜間注意到的如果人類能夠在紅外線中看到，他們甚至可以看到室溫下的物體。
在低于900°F的溫度下，大多數黑體輻射都在電磁光譜的紅外部分。黑體是一個吸收所有入射電磁輻射的物體。沒有入射輻射被物體表面反射。黑體不存在于物理世界；它們是用于概念和理論目的的理想化物體。現實世界中的物體總是反射一部分入射的輻射，盡管這個數量可能會有所不同。黑體之所以這樣命名，是因為它們沒有反射入射光波，冷時會顯得黑色。所有物體，包括黑體在內，輻射出的熱輻射量取決于物體的溫度。事實上，這個量與物體的絕對溫度的四次方成正比。例如，將物體的絕對溫度加倍，將烤箱從室溫調至約600華氏度（315攝氏度）-將產生16倍于的熱輻射。因此，隨著溫度的升高，熱輻射總量急劇增加。當溫度低于約900°F（482°C）時，大多數黑體輻射在電磁光譜的紅外部分這種輻射的波長超出了人類的視覺感知范圍，這就解釋了為什么人們在夜間看不到室溫物體。然而，非常熱的物體開始在可見光的可見范圍內發射。這也解釋了為什么人們可以在夜間看到燃燒的木頭或遙遠的恒星來自這些熱物體的主要不是來自其他來源的反射，所以它是黑體輻射。如前所述，現實世界中的物體總是反射它們接收到的一些入射光。個人將這種反射光解釋為能夠"看到"一個物體；人們之所以能看到冷的物體，是因為它們反射了較熱物體的黑體輻射。不管是太陽還是燈泡發出的可見光波，都是在被冷物體反射后到達我們的眼睛的。如果沒有這種原始的黑體輻射，冷的物體就會呈現黑色，這正是人們在夜間注意到的如果人類能夠在紅外線中看到，他們甚至可以看到室溫下的物體。
- 發表于 2020-09-07 17:28
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- 分類：科學教育
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