單色發射率英文解釋翻譯、單色發射率的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 monochromatic emissivity
分詞翻譯:
單色的英語翻譯:
【計】 black and white; monochrome
發射率的英語翻譯:
【化】 emissivity
【醫】 emissivity
專業解析
單色發射率(Monochromatic Emissivity)是熱輻射領域的關鍵參數,指物體在特定波長下發射輻射的能力與同溫度下理想黑體發射能力的比值。其物理意義在于表征物體表面在單一波長輻射能譜中的熱輻射效率。
從漢英詞典角度解析:
- 單色(dān sè):對應英文“Monochromatic”,指單一波長或極窄波長範圍内的光或輻射。
- 發射率(fā shè lǜ):對應英文“Emissivity”(符號通常為 ε 或 ελ),是物體表面輻射特性與黑體輻射的比值,取值範圍為 0(完全反射體)至 1(理想黑體)。
核心公式:
單色發射率 ε(λ) 定義為:
$$
varepsilon(lambda) = frac{M{lambda, text{object}}(T)}{M{lambda, text{blackbody}}(T)}
$$
其中:
- $M_{lambda, text{object}}$ 是物體在波長 λ 處的輻射出射度;
- $M_{lambda, text{blackbody}}$ 是同溫度下黑體在相同波長的輻射出射度。
關鍵特性:
- 波長依賴性:ε(λ) 隨波長變化,不同材料在不同波段(如可見光、紅外)的發射率可能差異顯著。例如,抛光金屬在紅外波段發射率低(約 0.05),而氧化表面可達 0.8 以上。
- 溫度相關性:部分材料的 ε(λ) 受溫度影響,尤其在高溫或相變區間需實驗标定。
- 方向性:實際測量需區分方向發射率與半球發射率,後者更常用于工程計算。
應用場景:
- 紅外測溫:通過特定波長(如 8–14 μm)的 ε(λ) 校正表面溫度測量值。
- 航天熱控:衛星塗層設計需調控不同波段的 ε(λ) 以平衡吸熱與散熱。
- 材料科學:表征半導體、陶瓷等材料在激光加工或高溫處理中的輻射特性。
權威參考來源:
- 熱輻射經典著作:Modest, M. F. Radiative Heat Transfer (4th ed.). Academic Press. 詳細推導了單色發射率與基爾霍夫定律的關系(§1.5.3)。
- 國際标準:ISO 18434-1:2008《機器狀态監測與診斷 熱成像 第1部分:通用程式》規範了發射率在紅外檢測中的校準方法。
- 學術綜述:Zhang, Z. M. Surface Thermophysical Properties Measurement. Annual Review of Heat Transfer 闡述光譜發射率的測量技術進展。
網絡擴展解釋
單色發射率是熱輻射研究中的核心參數,其詳細解釋如下:
-
定義
單色發射率指在特定波長($lambda$)和溫度($T$)下,實際物體的單色輻射力$E(lambda, T)$與同溫度黑體的單色輻射力$E_b(lambda, T)$的比值,公式為:
$$
varepsilon(lambda, T) = frac{E(lambda, T)}{E_b(lambda, T)}
$$
黑體是理想輻射體,其發射率為1;實際物體的單色發射率範圍在0到1之間。
-
與全發射率的區别
- 單色發射率描述物體在單一波長下的輻射特性,而全發射率是物體在所有波長範圍内輻射能力的積分或加權平均。
- 例如,紅外測溫儀通常依賴全發射率,而材料光譜分析需關注不同波長下的單色發射率變化。
- 影響因素
- 材料類型:不同材質(如鋁、銅)因電子結構和表面特性差異,單色發射率顯著不同。
- 表面狀态:抛光金屬表面發射率較低(如鋁約0.012),粗糙或氧化表面發射率更高。
- 波長與溫度:同一材料在不同波長和溫度下,單色發射率可能呈現非線性變化。
-
測量方法
常用光栅單色儀等設備,通過控制樣品溫度(如473~1000K)并分析2~15μm波段的輻射能量,獲取定向光譜發射率數據。
-
應用領域
- 材料科學:研究金屬、塗層等材料的熱輻射特性,優化航空航天隔熱材料設計。
- 熱力學分析:為高溫工業設備(如熔爐)的熱交換效率計算提供基礎數據。
分類
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