传热学：黑体和灰体

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黑体和灰体：
研究辐射换热的理想化物体。黑体能够吸收向它辐射的全部能量﹐相同温度下的各种物体以黑体向外辐射的能量为最大。自然界的所有物体对於投射到自身的辐射能量都有不同程度地吸收﹑反射和透射本领。假设外界投射到物体表面上的总能量是Q ﹐其中一部分能量Q 1在进入表面后被物体吸收﹐另一部分能量Q 2被物体反射﹐其餘能量Q 3穿透物体。於是﹐按能量守恆定律有
        
        式中 Q 1/Q ﹑Q 2/Q ﹑Q 3/Q 分别称为这一物体对投入辐射的吸收率﹑反射率和穿透率﹐依次用符号﹑﹑来表示。因此﹐上式又可以表示成
        
        显然﹐0〈〈1。若某一物体在任何温度下对於任何波长的辐射能量的吸收率都等於1﹐也即说﹕＝1﹐＝＝0﹐这一物体便被称为绝对黑体﹐简称黑体。物体对某一波长辐射能的吸收率被称为单色吸收率。一般说来﹐物体对不同波长辐射能的单色吸收率是不相同的。如果某一物体的单色吸收率与投射到该物体的辐射能的波长无关﹐即＝＝常数﹐则称为灰体。灰体也是一种理想化物体。实际物体既不是绝对黑体﹐也不是灰体。灰体与黑体的区别在於﹕灰体的吸收率〈1﹐而黑体的吸收率＝1。