热辐射总结 第1篇
光电效应:金属或其化合物在光照射下发射电子的现象
研究光电效应
E_{k,max}=\frac{1}{2}mv_{max}^2=eU_0
经过研究表明,光电效应有如下几条规律:
饱和电流
光电流 i 开始时随 U_{AK}的增大而增大,而后趋近于一个饱和值 i_s
i_s 以及在单位时间内从阴极K发射xxx电子数与照射光强I成正比
截止频率
当照射光频率 \nu 小于某个最小值 \nu_0 时,不管光强多大、照射时间多长,都没有光电流,即阴极K不释放光电子,这个最小频率 \nu_0 称为这种金属xxx电效应截止频率
光电子的最大初动能与入射光强度无关,但与入射光频率呈线性关系
弛豫时间
无论光强怎么微弱,光电子的逸出几乎与光照同时发生,光电效应的弛豫时间不超过 10^{-9} s
xxx坦xxx子假说:一束光就是一束以光速运动的粒子流,这些粒子称为光子;频率为 \nu xxx的每一光子所具有的能量为 h\nu ,它不能再分割,而只能整个地被吸收或产生出来
公式: h\nu=\frac{1}{2}mv_m^2+A
其中,A为逸出功
热辐射总结 第2篇
由于热辐射而发射的电磁波的波长取决于热源的温度。由于像太阳这样的恒星是一个非常高温的热源,它会发出从紫色到红色的宽波长范围的可见光,因此看起来会发出白光。然而,由于电子设备中的 LSI(大规模集成)温度高达约 200°C,因此发射的电磁波波长几乎不包含可见光。因此,辐射主要在远红外光谱中产生。因此,电子设备的温度是通过使用非接触式温度计测量发射的红外光量来确定的。
散热器,用于电子设备的热管理,是通过热辐射和热对流来散热的部件。这两种机制不同于热传导,热传导最终将散发的热量释放到外部(例如空气和环境)。虽然视情况而定,但在不使用风扇的自然对流情况下,热辐射和热对流散发的热量是差不多的。面积越大,热辐射释放的热量也越大,因此在传热措施中必须始终考虑热辐射量。
另一方面,在强制对流的情况下,空气通过风扇或其他方式吹向散热器,热对流的传热值远大于热辐射的传热值。这可以在下面的散热器图中清楚地看到。在这种散热器设计中,热对流发生在红色虚线标记的表面,而热辐射仅发生在外部蓝色虚线。因此,在强制对流的情况下,热辐射的影响很小。
在电子设备中使用的散热系统中,将热对流、传导和辐射三种机制结合起来非常重要。傲川科技从众多项目中积累了丰富的知识,可以为散热问题提供适当的解决方案。
热辐射总结 第3篇
定义:与温度有关的电磁辐射
平衡热辐射:辐射和吸收达到平衡,物体温度不再发生变化
辐出度:在一定温度T下,物体单位表面积在单位时间内发射的所有各种波长的辐射能
黑体:一个物体在任何温度下对任何波长的入射电磁波都全部吸收,称为绝对黑体
黑体辐射:黑体所发出的热辐射
/由于绝对黑体是不存在的,故设计用不透明材料制成的空腔上开一个小孔,电磁波进入小孔后经腔的内壁多次反射后基本全部吸收,不能从小孔重新射出,起到与黑体类似的效果。/
斯特藩-玻尔兹曼定律
黑体的总辐出度与黑体的热力学温度的四次方成正比,即: M_0(T)=\int_{0}^{\infty}M_{0\lambda}(\lambda,T)d\lambda=\sigma T^4
其中, \sigma 称为斯特藩-玻尔兹曼常数,值为 ×10^{-8}W·m^{-2}·K^{-4}
维恩位移定律
黑体辐射中,辐出度最大,即辐射最强的波长与黑体的热力学温度成反比,即 \lambda_m=\frac{b}{T}
其中,b称为维恩常数,值为 b=×10^{-3}m·K
热辐射总结 第4篇
传热辐射公式如下:
Q = σ× A × (T1^4 − T2^4)
其中,Q表示传热量,σ是辐射传热系数,A表示发射面积,T1是发射温度,T2是接收温度。
热辐射的主要特点是不需要热源与受热表面直接接触。热量通过电磁波通过真空传播。然而,对于热传导和热对流传热,热源和受热物体之间必须存在分子或原子等物体的直接接触。此外,除绝对零温度外,所有物质都会经历分子、原子和电子的振动运动,即使在低温下也会产生热辐射。因此,当两种物质之间发生热辐射时,它们的热值之差就会从温度较高的物质转移到温度较低的物质。
热辐射总结 第5篇
主要包括热辐射基本概念及名词解释、黑体辐射基本定律、实际物体辐射特性及其应用。
1、北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜。试问树叶上、下去面的哪一面结箱?为什么?
答:霜会结在树叶的上表面。因为清晨,上表面朝向太空,下表面朝向地面。而太空表回的温度低于摄氏零度,而地球表面温度一般在零度以上。由于相对树叶下表面来说,其上表面需要向太空辐射更多的能量,所以树叶下表面温度较高,而上表面温度较低且可能低于零度,因而容易结霜。
2、如图所示的真空辐射炉,球心处有一黑体加热元件,试指出①,②,③3处中何处定向辐射强度最大?何处辐射热流最大?假设①,②,②处对球心所张立体角相同。
答:由黑体辐射的xxx定律知,定向辐射强度与方向无关。故Il=I2=I3。而三处对球心立体角相当,但与法线方向夹角不同,θ1>θ2>θ3。所以①处辐射热流最大,③处最小。
3、有—台放置于室外的冷库,从减小冷库冷量损失的角度出发,冷库外壳颜色应涂成深色还是浅色?
答:要减少冷库冷损,须尽可能少地吸收外界热量,而尽可能多地向外释放热量。因此冷库败取较浅的颜色,从而使吸收的可见光能量较少,而向外发射的红外线较多。
4、何谓“漫─灰表面”?有何实际意义?
答:“漫─灰表面”是研究实际物体表面时建立的理想体模型.漫辐射、漫反射指物体表面在辐射、反射时各方向相同. 灰表面是指在同一温度下表面的辐射光谱与黑体辐射光谱相似,吸收率也取定值.“漫─灰表面”的实际意义在于将物体的辐射、反射、吸收等性质理想化,可应用热辐射的基本定律了。大部分工程材料可作为漫辐射表面,并在红外线波长范围内近似看作灰体.从而可将xxx夫定律应用于辐射换热计算中。
5、你以为下述说法:“常温下呈红色的物体表示此物体在常温下红色光的单色发射率较其它色光(黄、绿、兰)的单色发射率为高。”对吗?为什么?(注:指无加热源条件下)
答:这一说法不对。因为常温下我们所见到的物体的颜色,是由于物体对可见光的反射造成的.红色物体正是由于它对可见光中的黄、绿、蓝等色光的吸收率较大,对红光的吸收率较小,反射率较大形成的. 根据基而xxx定律ελ=αλ,故常温下呈红色的物体,其常温下的红色光单色发射率较其他色光的单色光发射率要小。
6、某楼房室内是用白灰粉刷的, 但即使在晴朗的白天, 远眺该楼房的窗口时, 总觉得里面黑洞洞的, 这是为什么?
答:窗口相对于室内面积来说较小, 当射线(可见光射线等)从窗口进入室内时在室内经过多次反复吸收、反射, 只有极少的可见光射线从窗口反射出来, 由于观察点距离窗口很远, 故从窗口反射出来的可见光到达观察点的份额很小, 因而就很难反射到远眺人的眼里, 所以我们就觉得窗口里面黑洞洞的.
7、实际物体表面在某一温度T下的单色辐射力随波长的变化曲线与它的单色吸收率的变化曲线有何联系?xxx其单色辐射力变化曲线如图所示,试定性地画出它的单色吸收率变化曲线。
答:从图中可以分析出,该物体表面为非灰体,
根据xxx夫定律,αλ=ελ,即为同一波长线②与线①之比。
该物体单色吸收率变化曲线如图所示。
二、定量计算
包括建立辐射换热的能量守恒关系式,xxx定律的应用,利用物体xxx辐(即单色)射特性计算辐射换热,等等。
1、白天,投射到—大的水平屋顶上的太阳照度Gx=1100W/m2,室外空气温反t1=27℃,有风吹过时空气与屋顶的表面传热系数为h=25W/(m2·K),屋顶下表面绝热,上表面发射率=,且对太阳辐射的吸收比=。求稳定状态下屋顶的温度。设太空温度为绝对零度。
解:如图所示,
稳态时屋顶的热平衡:
对流散热量
辐射散热量
太阳辐射热量
代入(1)中得
采用试凑法,解得℃
2、已知太阳可视为温度Ts=5800 K的黑体。某选择性表面xxx谱吸收比随波长A变化的特性如图所示。当太阳的投入辐射Gs=800 W/m2时,试计算该表面对太阳辐射的总吸收比及单位面积上所吸收的太阳能量。
解:先计算总吸收比。
单位面积上所吸收的太阳能:
3、有一漫射表面温度T=1500K,已知其单色发射率随波长的变化如图所示,试计算表面的全波长总发射率和辐射力。
解:,即:
查教材P208表8-1得,
所以