14黑體輻射

1、黑體實(shí)驗(yàn)黑體實(shí)驗(yàn)（一）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊螅ㄒ唬?shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、掌握黑體基本理論2、掌握黑體輻射能量的測(cè)量和任意發(fā)射光源的輻射能量的測(cè)量3、學(xué)會(huì)利用相同的裝置驗(yàn)證黑體的輻射定律（二）、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)備（二）、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)備黑體的基本理論物體在一定的溫度下發(fā)出電磁輻射，如果理想熱輻射體表面溫度已知，那么其輻射特性就可以完全確定。黑體在溫度T時(shí)的光譜輻射出射度M等于普適函數(shù)。1900年，普朗克根據(jù)他提出的量子理論建立了的準(zhǔn)確表達(dá)式，得到了與實(shí)驗(yàn)完

2、全相同的結(jié)果。這就是著名的普朗克輻射公式。式中：＿＿第一輻射常量，其值為3.7418＿＿＿第二輻射常量，其值為1.4388；M＿＿單位為.普朗克公式是光輻射的一個(gè)重要的基本公式。從這個(gè)公式出發(fā)，可以推導(dǎo)出其他有關(guān)的輻射公式。根據(jù)基爾霍夫定律可知，絕對(duì)黑體的總輻射出射度只是溫度的函數(shù)，1879年斯忒藩根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到一條經(jīng)驗(yàn)定律：絕對(duì)黑體的積分輻射出射度與其熱力學(xué)溫度的四次方成正比。1884年，玻爾茲曼根據(jù)熱力學(xué)理論推導(dǎo)出了與斯忒藩經(jīng)驗(yàn)定律相

3、一致的結(jié)果，因此，稱為斯－玻定律。將上式對(duì)所有波長(zhǎng)積分，就得到絕對(duì)黑體的積分輻射出射度，即＝圖1紅外單色器光學(xué)原理圖M1反射鏡、M2準(zhǔn)光鏡、M3物鏡，M4反射鏡、M5深橢球鏡G平面衍射光柵、S1入射狹縫、S2，S3出射狹縫、T調(diào)制器狹縫為直狹縫，寬度范圍0—2.5mm連續(xù)可調(diào)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為狹縫寬度加大，反之減小，每旋轉(zhuǎn)一周狹縫寬度變化0.5mm。為延長(zhǎng)使用受命，調(diào)節(jié)時(shí)注意最大不超過(guò)2.5mm平時(shí)不使用時(shí)，狹縫最好開到0.1－0.5mm左

4、右。為去除光柵光譜儀中的高級(jí)次光譜，在使用過(guò)程中，操作者可根據(jù)需要把備用的濾光片插入入縫插板上。圖2WGH10型黑體實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)裝置的工作區(qū)間在8002500nm，所以選用硫化鉛（PbS）為光信號(hào)接收器，從單色儀出縫射出的單色光信號(hào)經(jīng)調(diào)制器，調(diào)制成50HZ的頻率信號(hào)被PbS接收，選用的PbS是晶體管外殼結(jié)構(gòu)、該系列探測(cè)器是將硫化鉛元件封裝在晶體管殼內(nèi)，充以干燥的氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w，并采用熔融或焊接工藝，以保證全密封。該器件可在高溫，潮