【解】应用Wien位移定律 T=2000K时 max=2.910-3/2000=1.45 m T=5800K时 max=2.910-3/5800=0.50 m 常见物体最大辐射力对应的波长在红外线区 太阳辐射最大辐射力对应的波长在可见光区
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2、斯忒藩-玻耳兹曼定律
黑体辐射的辐射力与温度的关系遵循斯忒藩-波 尔兹曼定律：
四次方定律
不同方向？ 辐射力
不同波长？
兰贝特定律 普朗克定律
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二、黑体辐射
1、普朗克定律(1900)
Eb
C15
eC2 /T 1
维恩Wien位移定律(1893) mT290m0K
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【例】试分别计算温度为2000K和5800K的黑 体的最大光谱辐射力所对应的波长。
Eb T4 C01T004
5.67108 W/2(m K4)
C05.67W/2(m K4)
普朗克定律与Stefan-Boltzmann定律的关系
E b0 E bd0 ec2c(1 T )51dT4
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Eb
2 1
Ebd
特定波长区段内的黑体辐射力
通常把波段区间的辐
射能表示为同温度下
变化。法向最大，切向最小。
Lambert定律也称为余弦定律。
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Eb
d ( , )
2 dA
2 Ib cos d
Ib cos sin d d
2
Ib
d 2 sin cos d 0
0
Ib
遵循兰贝特定律的表面为漫辐射表面，数值上其 辐射力等于定向辐射强度的π倍。
上去。
注：除了经特殊处理的金属表面，大部分工程材料
均可视为漫射表面。
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2、特殊辐射体 吸收比 = 1的物体称为黑体。 反射比 = 1的物体称为白体（或镜体）。 透射比 = 1的物体称之为透明体。
例如，煤炭的吸收比达到0.96，磨光的金子反射比几 乎等于0.98，而常温下空气对热射线呈现透明的性质。
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【例】试求温度为1400K和6000K时的黑体辐射中可见光所 占的份额。 【解】：可见光的波长范围是从0.38μm到0.76μm，对于 1400K的黑体其λT值分别为532和1064。可从表4－1查得 Fb(0-λ1)和Fb(0-λ2)分别为<<0.1%和0.07%。于是可见光所 占份额为
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黑体辐射定律小结
１、Stefan-Boltzmann定律：确定黑体辐射力 ２、Planck定律：黑体辐射能量按波长分布规律 ３、Lambert定律 ：黑体辐射能量按空间方向的 分布规律。
E Ed 0
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定向辐射强度:单位可见面积发射出去的落在空间任意 方向的单位立体角中的能量。
IdA d dΦ Ω (c )osW/2(sm r)
dAcos
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二、黑体辐射
吸收比 = 1的物体称为黑体。
黑体还应具有什么性质？
黑体辐射具有什么特性？
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3、辐射能力
辐射力E：单位时间内，物体的单位表面积向半球空间 所有方向辐射出去的全部波长的能量总和 。W/m2
从总体上表征物体发射辐射能本领的大小。
光谱辐射力:在单位时间内物体单位面积上向半球空 间所有方向发射的从到+d波长的辐射能称为光谱 辐射力，用E表示，单位为W/m3。
Fb(λ1-λ2)=Fb(0-λ2)-Fb(0-λ1)=0.07%。
同样的做法可以得出6000K的黑体 在可见光范围所占的份额为
Fb(λ1-λ2)=Fb(0-λ2)-Fb(0-λ1)=57.3%11.3%=46%。
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梁秀俊Biblioteka 高等传热学3、兰贝特定律
黑体辐射的定向辐射强度是个常量，与空间方向无关。
I()d Φ (1 ) d Φ (2 ) .. .d Φ (n ) d A d Ω co 1sd A d Ω co 2s d A d Ω
思考：兰贝特定律是否说明黑体对外辐射的能量在空间各个方向是相等的？
黑体单位面积辐射出去的能量在空 间的不同方向分布是不均匀的，其
定向辐射力随纬度角呈余弦规律
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热辐射与辐射换热部分
一、一些基本概念 二、黑体辐射 三、实际物体的辐射与吸收 四、辐射换热的计算
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高可等见传光热的学波长范围：0.38~0.76μm
一、一些基本概念
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1、吸收、反射和透射
投射辐射周围物体在单位时间内投射到物体单位表
面积上的辐射能。用G表示，单位W/m2 。
T / (mK)
Fb(0-) / %
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2200 2400 2600 2800 3000 华北电力大学
0.0323 0.0916 0.214 0.434 0.782 1.290 1.979 2.862 3.946 5.225 6.690 10.11 14.05 18.34 22.82 27.36
6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000
77.66 80.83 83.46 85.64 87.47 89.07 90.32 91.43 94.51 96.29 97.38 98.08 98.56 98.89 99.12 99.30
GG G G
G G G 1 GGG
1
吸 反穿 收 射透 比 比比
对于固体和液体： 1
对于气体 ： 1
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视物体表面状况（平整程度）和投入辐射的波长， 表面的反射又分为镜反射和漫反射。
(a)镜反射
(b)漫反射
漫反射是把来自任意方向、任意波长的投入辐射以均
匀的强度（不是“能量”）反射到半球空间所有方向
黑体辐射力的百分数，
记作
Fb，(1 称2 ) 作黑
体辐射函数。
F b(12 )
E d 2
1 b
0 Ebd
1
T 4
E d 2
1 b
1
T4
2 0
Eb
d
1 0
Eb
d
Fb(02 ) Fb(01) f (2T ) f (1T )
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T / (mK)
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Fb(0-) / %