斯特藩－玻耳兹曼定律英文解释翻译、斯特藩－玻耳兹曼定律的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Stefan-Boltzmann law

分词翻译：

斯的英语翻译：

this
【化】 geepound

特的英语翻译：

especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex

耳的英语翻译：

ear; erbium
【医】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-

兹的英语翻译：

at present; now; this

曼的英语翻译：

graceful; prolonged

定律的英语翻译：

law
【化】 law
【医】 law

专业解析

斯特藩－玻耳兹曼定律（Stefan-Boltzmann Law）是热力学与电磁辐射领域的重要物理定律，描述了黑体辐射总能量与温度的关系。其核心内容为：黑体在单位面积和单位时间内辐射的总能量（即辐射通量）与黑体热力学温度的四次方成正比，数学表达式为：

J^ = sigma T

其中，$J^$代表辐射通量，$sigma$为斯特藩－玻尔兹曼常数（约$5.67 times 10^{-8}, mathrm{W cdot m^{-2} K^{-4}}$），$T$为绝对温度。

定律的物理意义与应用

能量与温度关系：公式表明，温度微小升高会导致辐射能量急剧增加。例如，太阳表面温度约5800 K，其辐射通量比室温物体（约300 K）高约$10$倍。
黑体辐射理论基石：该定律与普朗克辐射定律、维恩位移定律共同构成黑体辐射理论体系，为量子力学发展奠定基础。
天文学与工程应用：用于估算恒星发光度、行星热平衡分析，以及热力学设备（如红外测温仪）的设计。

历史背景

该定律由奥地利物理学家约瑟夫·斯特藩（Josef Stefan）于1879年通过实验提出，其学生路德维希·玻尔兹曼（Ludwig Boltzmann）在1884年通过热力学理论推导证实，故得名。

参考文献

维基百科“斯特藩－玻尔兹曼定律”词条：https://en.wikipedia.org/wiki/Stefan–Boltzmann_law
《大学物理》教材（高等教育出版社，热力学章节）

网络扩展解释

斯特藩－玻耳兹曼定律是描述黑体辐射总功率与温度关系的物理定律，其核心内容可归纳如下：

1.定义与公式

定律表明：黑体单位表面积在单位时间内辐射的总能量（辐射通量）与其热力学温度的四次方成正比。其数学表达式为： $$ P = sigma T $$ 其中：

( P )：辐射通量（单位：W/m²）；
( sigma )：斯特藩-玻耳兹曼常数，约 ( 5.67 times 10^{-8} , text{W}/(text{m} cdot text{K}) )；
( T )：黑体的热力学温度（单位：K）。

2.物理意义

温度的四次方关系意味着辐射能量随温度升高急剧增长。例如，温度翻倍时，辐射能量将增加16倍。这解释了高温物体（如太阳）辐射强度远高于低温物体（如常温金属）的现象。

3.历史背景

斯特藩（Joseph Stefan）于1879年通过实验数据总结出该规律；
玻耳兹曼（Ludwig Boltzmann）于1884年基于热力学理论推导出公式，将经验规律提升为理论定律。

4.应用领域

天体物理学：估算恒星表面温度与辐射能量；
工程热力学：设计散热系统或计算高温设备的热损失；
气候科学：研究地球辐射平衡与温室效应。

5.实际修正

定律严格适用于理想黑体，但实际物体需引入发射率（(varepsilon)）修正： $$ P = varepsilon sigma T $$ 其中发射率 ( varepsilon ) 介于0（完美反射体）到1（理想黑体）之间。例如，磨光金属的 ( varepsilon approx 0.1 )，而炭黑的 ( varepsilon approx 0.95 )。

扩展思考

该定律与维恩位移定律（描述黑体辐射的峰值波长）共同构成黑体辐射理论的基础，并推动了量子力学的发展（如普朗克辐射公式的提出）。