黑體輻射英文解釋翻譯、黑體輻射的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 black-body radiation
相關詞條:
1.blackbodyradiation 2.blackradiation
分詞翻譯:
黑的英語翻譯:
black; dark; secret; sinister; wicked
【醫】 black; melano-
體的英語翻譯:
body; style; substance; system
【計】 body
【醫】 body; corpora; corps; corpus; leukocytic crystals; scapus; shaft; soma
Somato-
輻射的英語翻譯:
radialization; radiation
【化】 irradiation
【醫】 radiate; radiation; radio-
專業解析
黑體輻射(Black-body radiation)是熱力學平衡狀态下理想化物體吸收并重新發射電磁輻射的物理現象。該概念源于19世紀物理學界對熱輻射規律的探索,德國物理學家古斯塔夫·基爾霍夫首次明确定義了“黑體”概念。根據經典理論,黑體輻射的能量密度僅取決于其溫度,且與材料成分無關。
核心特征:
- 普朗克輻射定律:馬克斯·普朗克于1900年提出量子化假設,推導出黑體輻射光譜分布的數學表達式:
$$
B_lambda(T) = frac{2hc}{lambda} cdot frac{1}{e^{hc/(lambda k_B T)} - 1}
$$
該公式成功解釋了實驗觀測到的紫外災難問題,成為量子力學誕生的裡程碑。
- 維恩位移定律:黑體輻射峰值波長與溫度成反比,公式為$lambda_{text{max}} T = b$($b$為維恩常數),說明高溫物體輻射偏向短波長(如藍光),低溫則偏向長波長(如紅外線)。
- 斯特藩-玻爾茲曼定律:總輻射功率與溫度的四次方成正比,即$P = sigma T$($sigma$為斯特藩-玻爾茲曼常數),該規律在天體物理學中用于估算恒星表面溫度。
應用領域:
黑體輻射模型廣泛應用于宇宙微波背景輻射研究、紅外測溫技術及恒星光譜分析。例如,宇宙微波背景輻射的能譜與溫度2.725 K的黑體輻射曲線高度吻合,為宇宙大爆炸理論提供了關鍵證據。
網絡擴展解釋
黑體輻射是物理學中描述理想化物體(黑體)在熱平衡狀态下電磁輻射特性的重要概念。以下是其核心要點:
一、黑體與黑體輻射的定義
- 黑體:理論上能完全吸收所有入射電磁波且不反射的物體。現實中不存在完美黑體,但封閉空腔的小孔輻射可近似模拟(如烤箱内壁的小孔)。
- 黑體輻射:黑體吸收能量後,僅依賴自身溫度重新發射電磁波的現象。其輻射光譜與材質無關,僅由溫度決定。
二、關鍵特性
- 溫度依賴性:
- 總輻射能量隨溫度升高急劇增加(斯蒂芬-玻爾茲曼定律:$P = sigma T$)。
- 輻射峰值波長隨溫度升高向短波移動(維恩位移定律:$lambda_{text{max}} T = b$)。
- 光譜特征:
- 連續譜分布,覆蓋所有波長。
- 低溫時以紅外光為主,高溫時可見光比例增加(如白熾燈→太陽)。
三、曆史意義
黑體輻射研究直接催生了量子力學:
- 經典理論無法解釋短波輻射的“紫外災難”。
- 普朗克提出能量量子化假設($E=h
u$),成功推導輻射公式。
四、實際應用
- 色溫标定:光源顔色用黑體對應溫度表示(如2700K暖白光,6000K冷白光)。
- 天體物理:通過恒星光譜分析表面溫度。
- 熱成像技術:基于物體紅外輻射特性檢測溫度分布。
提示:可通過[搜狗百科]()查看更完整的公式推導與曆史背景,或參考量子力學教材了解其對現代物理的影響。
分類
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