第8章热辐射基本定律和辐射特性（复习题解答） 【复习题8-1】什么叫黑体？在热辐射理论中为什么要引入这一概念？ 答：吸收比α=1的物体叫做黑体。黑体完全吸收投入辐射，从黑体表面发出的 辐射都为自身辐射，没有反射，因而黑体辐射的特性反映了物体辐射的规律，这 为研究实际物体的辐射提供了理论依据和简化分析的基础。 【复习题8-2】温度均匀的空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性，那么空腔 内部壁面的辐射是否也是黑体辐射？ 答：空腔内部壁面不一定是黑体辐射。小孔之所以呈现黑体特性，是因为辐射在 空腔内经历了多次的吸收和反射，辐射能基本基本都被内壁面吸收，从小孔射出 的辐射能基本为零。 【复习题8-3】试说明，为什么在定义物体的辐射力时要加上“半球空间”及 ”全部波长”的说明？ 答：因为辐射表面会向半球空间各个方向辐射能量，且辐射能中包含各种波长的 电磁波，而辐射力必须包括辐射面辐射出去的所有能量，所以要加上“半球空间” 和"全部波长”的说明。 【复习题8-4】黑体的辐射能按波长是怎样分布的？光谱辐射力E,的单位中 分母的“m3”代表什么意义？ 答：黑体辐射能按波长的分布服从普朗克定律。光谱辐射力单位中的分母”m3” 代表了单位辐射面积”m2”和辐射的电磁波单位波长范围”m”的意思。 【复习题8-5】黑体的辐射能按空间方向是怎样分布的？定向辐射强度与空间 方向无关是否意味着黑体的辐射能在半球空间各方向上是均匀分布的？ 答：黑体辐射能按空间方向分布服从兰贝特定律。定向辐射强度与空间方向无关 并不意味着黑体的辐射能在半球空间是均匀分布的。因为定向辐射强度是指单位 可见辐射面积，而在空间不同方向可见辐射面积是不同的，辐射能在各个方向也 不同。 【复习题8-6】什么叫光谱吸收比？在不同光源的照耀下，物体常呈现不同的 颜色，如何解释？ 答：光谱吸收比是指物体对某一特定波长的投入辐射所吸收的百分比。在光源照
第 8 章 热辐射基本定律和辐射特性（复习题解答） 【复习题 8-1】 什么叫黑体？在热辐射理论中为什么要引入这一概念？ 答： 吸收比 = 1 的物体叫做黑体。黑体完全吸收投入辐射，从黑体表面发出的 辐射都为自身辐射，没有反射，因而黑体辐射的特性反映了物体辐射的规律，这 为研究实际物体的辐射提供了理论依据和简化分析的基础。 【复习题 8-2】 温度均匀的空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性，那么空腔 内部壁面的辐射是否也是黑体辐射？ 答：空腔内部壁面不一定是黑体辐射。小孔之所以呈现黑体特性，是因为辐射在 空腔内经历了多次的吸收和反射，辐射能基本基本都被内壁面吸收，从小孔射出 的辐射能基本为零。 【复习题 8-3】 试说明，为什么在定义物体的辐射力时要加上“半球空间”及 “全部波长”的说明？ 答：因为辐射表面会向半球空间各个方向辐射能量，且辐射能中包含各种波长的 电磁波，而辐射力必须包括辐射面辐射出去的所有能量，所以要加上“半球空间” 和“全部波长”的说明。 【复习题 8-4】 黑体的辐射能按波长是怎样分布的？光谱辐射力 Eb 的单位中 分母的“ 3 m ”代表什么意义？ 答：黑体辐射能按波长的分布服从普朗克定律。光谱辐射力单位中的分母“ 3 m ” 代表了单位辐射面积“ 2 m ”和辐射的电磁波单位波长范围“ m ”的意思。 【复习题 8-5】 黑体的辐射能按空间方向是怎样分布的？定向辐射强度与空间 方向无关是否意味着黑体的辐射能在半球空间各方向上是均匀分布的？ 答：黑体辐射能按空间方向分布服从兰贝特定律。定向辐射强度与空间方向无关 并不意味着黑体的辐射能在半球空间是均匀分布的。因为定向辐射强度是指单位 可见辐射面积，而在空间不同方向可见辐射面积是不同的，辐射能在各个方向也 不同。 【复习题 8-6】 什么叫光谱吸收比？在不同光源的照耀下，物体常呈现不同的 颜色，如何解释？ 答：光谱吸收比是指物体对某一特定波长的投入辐射所吸收的百分比。在光源照
射下，物体会吸收一部分辐射，并反射一部分辐射，物体呈现的是反射光的颜色， 因而光源不同，反射光也会不同，物体也会呈现不同的颜色。 【复习题8-7】对于一般物体，吸收比等于发射率在什么条件下才成立？ 答：任何物体在与黑体处于热平衡的条件下，对来自黑体辐射的吸收比等于同温 度下该物体的吸收比。 【复习题8-8】说明灰体的定义以及引入灰体的简化对工程辐射传热计算的意 义。 答：光谱吸收比与波长无关的物体叫做灰体。灰体的吸收比恒等于同温度下物体 的发射率，把实际物体当做灰体处理，可以不必考虑投入辐射的特性，可大大简 化辐射换热的计算。 【复习题8-9】黑体的辐射具有漫射特性。如何理解从黑体模型（温度均匀的 空腔器壁上的小孔)发出的辐射能也具有漫射特性呢？ 答：空腔内壁的辐射中只有正对小孔的辐射才能穿过小孔，成为小孔的辐射能。 空腔内壁的方位不同，沿小孔射出的方向不同，且空腔内部都会有辐射沿小孔射 出，这样小孔辐射就会具有漫射的特性
射下，物体会吸收一部分辐射，并反射一部分辐射，物体呈现的是反射光的颜色， 因而光源不同，反射光也会不同，物体也会呈现不同的颜色。 【复习题 8-7】 对于一般物体，吸收比等于发射率在什么条件下才成立？ 答：任何物体在与黑体处于热平衡的条件下，对来自黑体辐射的吸收比等于同温 度下该物体的吸收比。 【复习题 8-8】 说明灰体的定义以及引入灰体的简化对工程辐射传热计算的意 义。 答：光谱吸收比与波长无关的物体叫做灰体。灰体的吸收比恒等于同温度下物体 的发射率，把实际物体当做灰体处理，可以不必考虑投入辐射的特性，可大大简 化辐射换热的计算。 【复习题 8-9】 黑体的辐射具有漫射特性。如何理解从黑体模型（温度均匀的 空腔器壁上的小孔）发出的辐射能也具有漫射特性呢？ 答：空腔内壁的辐射中只有正对小孔的辐射才能穿过小孔，成为小孔的辐射能。 空腔内壁的方位不同，沿小孔射出的方向不同，且空腔内部都会有辐射沿小孔射 出，这样小孔辐射就会具有漫射的特性