黑体辐射英文解释翻译、黑体辐射的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 black-body radiation
相关词条:
1.blackbodyradiation 2.blackradiation
分词翻译:
黑的英语翻译:
black; dark; secret; sinister; wicked
【医】 black; melano-
体的英语翻译:
body; style; substance; system
【计】 body
【医】 body; corpora; corps; corpus; leukocytic crystals; scapus; shaft; soma
Somato-
辐射的英语翻译:
radialization; radiation
【化】 irradiation
【医】 radiate; radiation; radio-
专业解析
黑体辐射(Black-body radiation)是热力学平衡状态下理想化物体吸收并重新发射电磁辐射的物理现象。该概念源于19世纪物理学界对热辐射规律的探索,德国物理学家古斯塔夫·基尔霍夫首次明确定义了“黑体”概念。根据经典理论,黑体辐射的能量密度仅取决于其温度,且与材料成分无关。
核心特征:
- 普朗克辐射定律:马克斯·普朗克于1900年提出量子化假设,推导出黑体辐射光谱分布的数学表达式:
$$
B_lambda(T) = frac{2hc}{lambda} cdot frac{1}{e^{hc/(lambda k_B T)} - 1}
$$
该公式成功解释了实验观测到的紫外灾难问题,成为量子力学诞生的里程碑。
- 维恩位移定律:黑体辐射峰值波长与温度成反比,公式为$lambda_{text{max}} T = b$($b$为维恩常数),说明高温物体辐射偏向短波长(如蓝光),低温则偏向长波长(如红外线)。
- 斯特藩-玻尔兹曼定律:总辐射功率与温度的四次方成正比,即$P = sigma T$($sigma$为斯特藩-玻尔兹曼常数),该规律在天体物理学中用于估算恒星表面温度。
应用领域:
黑体辐射模型广泛应用于宇宙微波背景辐射研究、红外测温技术及恒星光谱分析。例如,宇宙微波背景辐射的能谱与温度2.725 K的黑体辐射曲线高度吻合,为宇宙大爆炸理论提供了关键证据。
网络扩展解释
黑体辐射是物理学中描述理想化物体(黑体)在热平衡状态下电磁辐射特性的重要概念。以下是其核心要点:
一、黑体与黑体辐射的定义
- 黑体:理论上能完全吸收所有入射电磁波且不反射的物体。现实中不存在完美黑体,但封闭空腔的小孔辐射可近似模拟(如烤箱内壁的小孔)。
- 黑体辐射:黑体吸收能量后,仅依赖自身温度重新发射电磁波的现象。其辐射光谱与材质无关,仅由温度决定。
二、关键特性
- 温度依赖性:
- 总辐射能量随温度升高急剧增加(斯蒂芬-玻尔兹曼定律:$P = sigma T$)。
- 辐射峰值波长随温度升高向短波移动(维恩位移定律:$lambda_{text{max}} T = b$)。
- 光谱特征:
- 连续谱分布,覆盖所有波长。
- 低温时以红外光为主,高温时可见光比例增加(如白炽灯→太阳)。
三、历史意义
黑体辐射研究直接催生了量子力学:
- 经典理论无法解释短波辐射的“紫外灾难”。
- 普朗克提出能量量子化假设($E=h
u$),成功推导辐射公式。
四、实际应用
- 色温标定:光源颜色用黑体对应温度表示(如2700K暖白光,6000K冷白光)。
- 天体物理:通过恒星光谱分析表面温度。
- 热成像技术:基于物体红外辐射特性检测温度分布。
提示:可通过[搜狗百科]()查看更完整的公式推导与历史背景,或参考量子力学教材了解其对现代物理的影响。
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