5-3.關於溫度輻射的波長

是否存在主要來自加熱器的近紅外或主要來自加熱器的遠紅外線,這取決於加熱元件的溫度而不是材料的溫度。

電磁波的峰值波長λm
加熱元件溫度T℃

峰值波長λm= 2896 /(T + 273)μm(維恩位移定律)

與上述公式相比,在每個溫度下確定輻射波長的峰值時,將在下面顯示。
它還將作為峰值輻射波長廣泛地分佈在長波長側到短波長側。
短波長一側最多可達到峰值波長的三分之一,但大約是長波長一側的大約五倍。
從普朗克路線的公式可以看出,它實際上分佈範圍更廣,但是數量是如此之小,毫無意義。
有效範圍是峰值波長的0.5到3倍。

關於溫度輻射的波長

關於溫度輻射的波長

上圖[K]所示的絕對溫度單位。
從現在起減去273,變成攝氏[℃]。
300 [K]的圖是27℃的環境溫度,來自人體的輻射(體溫)接近於此。
3000 [K]的圖表等效於鹵素燈的輻射。

因為它是對數刻度,所以它比峰值輻射強度的十分之一刻度下降了一個位置,在2以下的刻度中將是十分之一。
因此,基本均一的輻射範圍在大約從峰值開始的最大範圍內為1個標度。

從上圖可以看出,這並不意味著高溫加熱元件不會發出長波長。
波長更長的輻射將更多地與高溫有關。 但是這個比例很小。

輻射強度不可能大於圖表上方所示的值。
ivity稱為“黑體”的輻射率是所有波長范圍內100%的物質,即上面所示的值。
因為低於100%的實際物質始終是輻射率,所以在所有波長下其物質都將低於上圖。
輻射率的波長依賴性不是現實中的常事,也不意味著在上圖的山峰形式中完全有相似的形狀,但是基本上變成了上圖的形狀,例如 物體的差異構成無關緊要。

上圖的“輻射強度和波長分佈”,將由“普朗克定律”提示,並且正如下面將要討論的那樣,實際使用甚至可能只是通過利用圖形計算器而變得非常麻煩。

黑體中單位面積和單位波長的W(Tλ,)輻射能源密度

W(λ,T)=8πhc/λ5/(exp(hc /λkT)-1)[w / m2]

λ:波長[m]
T:黑體溫度[K] c:光速3×108 [m / s] k:玻爾茲曼常數1.3807×10-23 [J / K] h:普朗克常數6.626×10-34 [J·s]

總結以上使用C1,C2的公式

C1(第1輻射常數)=2πhc2= 3.7427×10-16 [W ・ m2] C2(第2輻射常數)= hc / k = 0.014388 [m ・ k]

W(λ,T)= C1 /λ5/(exp(C2 /λ/ T)-1)[w / m2]

一個光子的能源pe =hν= hc /λ
平均光子數-1 /(1(hc /λkT)exp)


下圖是一個易於參考的“輻射強度和波長分佈”的詳細信息。
與先前的文檔不同,輻射強度的單位已變成每單位立體角的輻射量[w / cm ^ 2 / sr /μm],您需要×2π固定來自平面的總輻射量。

可見光的範圍約為0.4-0.8μm。
所謂的紫外線約為0.4μm或更小。
所謂的紅外線為0.8μm以上。
它被歸類為近紅外遠紅外射線,大約在4μm以上,但在這個類別中並不意味著少得多。
光被轉換成熱量的機理是相同的。
除了改變紅外線熱量外,沒有其他工作。

關於溫度輻射的波長

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