单色发射率英文解释翻译、单色发射率的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 monochromatic emissivity
分词翻译:
单色的英语翻译:
【计】 black and white; monochrome
发射率的英语翻译:
【化】 emissivity
【医】 emissivity
专业解析
单色发射率(Monochromatic Emissivity)是热辐射领域的关键参数,指物体在特定波长下发射辐射的能力与同温度下理想黑体发射能力的比值。其物理意义在于表征物体表面在单一波长辐射能谱中的热辐射效率。
从汉英词典角度解析:
- 单色(dān sè):对应英文“Monochromatic”,指单一波长或极窄波长范围内的光或辐射。
- 发射率(fā shè lǜ):对应英文“Emissivity”(符号通常为 ε 或 ελ),是物体表面辐射特性与黑体辐射的比值,取值范围为 0(完全反射体)至 1(理想黑体)。
核心公式:
单色发射率 ε(λ) 定义为:
$$
varepsilon(lambda) = frac{M{lambda, text{object}}(T)}{M{lambda, text{blackbody}}(T)}
$$
其中:
- $M_{lambda, text{object}}$ 是物体在波长 λ 处的辐射出射度;
- $M_{lambda, text{blackbody}}$ 是同温度下黑体在相同波长的辐射出射度。
关键特性:
- 波长依赖性:ε(λ) 随波长变化,不同材料在不同波段(如可见光、红外)的发射率可能差异显著。例如,抛光金属在红外波段发射率低(约 0.05),而氧化表面可达 0.8 以上。
- 温度相关性:部分材料的 ε(λ) 受温度影响,尤其在高温或相变区间需实验标定。
- 方向性:实际测量需区分方向发射率与半球发射率,后者更常用于工程计算。
应用场景:
- 红外测温:通过特定波长(如 8–14 μm)的 ε(λ) 校正表面温度测量值。
- 航天热控:卫星涂层设计需调控不同波段的 ε(λ) 以平衡吸热与散热。
- 材料科学:表征半导体、陶瓷等材料在激光加工或高温处理中的辐射特性。
权威参考来源:
- 热辐射经典著作:Modest, M. F. Radiative Heat Transfer (4th ed.). Academic Press. 详细推导了单色发射率与基尔霍夫定律的关系(§1.5.3)。
- 国际标准:ISO 18434-1:2008《机器状态监测与诊断 热成像 第1部分:通用程序》规范了发射率在红外检测中的校准方法。
- 学术综述:Zhang, Z. M. Surface Thermophysical Properties Measurement. Annual Review of Heat Transfer 阐述光谱发射率的测量技术进展。
网络扩展解释
单色发射率是热辐射研究中的核心参数,其详细解释如下:
-
定义
单色发射率指在特定波长($lambda$)和温度($T$)下,实际物体的单色辐射力$E(lambda, T)$与同温度黑体的单色辐射力$E_b(lambda, T)$的比值,公式为:
$$
varepsilon(lambda, T) = frac{E(lambda, T)}{E_b(lambda, T)}
$$
黑体是理想辐射体,其发射率为1;实际物体的单色发射率范围在0到1之间。
-
与全发射率的区别
- 单色发射率描述物体在单一波长下的辐射特性,而全发射率是物体在所有波长范围内辐射能力的积分或加权平均。
- 例如,红外测温仪通常依赖全发射率,而材料光谱分析需关注不同波长下的单色发射率变化。
- 影响因素
- 材料类型:不同材质(如铝、铜)因电子结构和表面特性差异,单色发射率显著不同。
- 表面状态:抛光金属表面发射率较低(如铝约0.012),粗糙或氧化表面发射率更高。
- 波长与温度:同一材料在不同波长和温度下,单色发射率可能呈现非线性变化。
-
测量方法
常用光栅单色仪等设备,通过控制样品温度(如473~1000K)并分析2~15μm波段的辐射能量,获取定向光谱发射率数据。
-
应用领域
- 材料科学:研究金属、涂层等材料的热辐射特性,优化航空航天隔热材料设计。
- 热力学分析:为高温工业设备(如熔炉)的热交换效率计算提供基础数据。
分类
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