黑體輻射

指在熱力學(xué)平衡狀態(tài)下，由任意溫度下的物質(zhì)發(fā)射出的電磁波輻射。它是經(jīng)典物理學(xué)、相對(duì)論物理學(xué)和量子力學(xué)交叉研究的重要課題之一。

1.黑體輻射是什么：

黑體輻射是指完美吸收所有射入它內(nèi)部的輻射能，并以最大可能強(qiáng)度輻射全部吸收的能量形式。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，任何物體都會(huì)發(fā)射輻射，其輻射強(qiáng)度與物體溫度有關(guān)，且隨溫度升高而增強(qiáng)。

2.黑體輻射公式：

為了描述黑體輻射現(xiàn)象，熱力學(xué)上通常采用普朗克公式和斯蒂芬－玻爾茲曼定律來表述。其中，普朗克公式規(guī)定輻射強(qiáng)度應(yīng)該是頻率和溫度的函數(shù)，而斯蒂芬－玻爾茲曼定律則給出了具體的表達(dá)式。

3.黑體輻射四大定律：

1. 基爾霍夫定律：每個(gè)頻率下輻射出去的能量與輻射進(jìn)來的能量相等。

2. 細(xì)致平衡定律：達(dá)到熱力學(xué)平衡后，各頻率下的輻射強(qiáng)度不再發(fā)生變化。

3. 普朗克定律：描述單位面積、單位時(shí)間、單位固角范圍內(nèi)的輻射強(qiáng)度。

4. 斯蒂芬－玻爾茲曼定律：給出了單位面積輻射所含總能量與溫度的關(guān)系。