黑體和灰體

黑體和灰體，是研究輻射換熱的理想化物體。黑體能夠吸收向它輻射的全部能量，相同溫度下的各種物體以黑體向外輻射的能量為最大。

黑體和灰體

正文

研究輻射換熱的理想化物體。黑體能夠吸收向它輻射的全部能量，相同溫度下的各種物體以黑體向外輻射的能量為最大。自然界的所有物體對於投射到自身的輻射能量都有不同程度地吸收、反射和透射本領。假設外界投射到物體表面上的總能量是Q,其中一部分能量Q1在進入表面後被物體吸收,另一部分能量Q2被物體反射,其餘能量Q3穿透物體。於是，按能量守恆定律有

式中Q1/Q、Q2/Q、Q3/Q分別稱為這一物體對投入輻射的吸收率、反射率和穿透率，依次用符號α、ρ、τ來表示。因此，上式又可以表示成

顯然，0＜α＜1。若某一物體在任何溫度下對於任何波長的輻射能量的吸收率都等於1,也即說：α＝1，ρ＝τ＝0，這一物體便被稱為絕對黑體，簡稱黑體。物體對某一波長輻射能的吸收率被稱為單色吸收率。一般說來，物體對不同波長輻射能的單色吸收率是不相同的。如果某一物體的單色吸收率與投射到該物體的輻射能的波長無關，即 ＝α＝常數，則稱為灰體。灰體也是一種理想化物體。實際物體既不是絕對黑體，也不是灰體。灰體與黑體的區別在於：灰體的吸收率α＜1，而黑體的吸收率α＝1。

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