第二 本章内容 。辐射的基本知识 。太阳辐 辐 射地面辐射差额 ·太阳辐射与农业生产 射
第 二 章 辐 射 太阳辐射与农业生产 本 章 内 容 地面辐射差额 太阳辐 射 辐射的基本知识
第一节 辐射的基本知识 一、辐射及其特性 ■辐射 物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式。 ■辐射能 物体以辐射的方式传递交换的能量。 圈基本特性 波粒二象性
物体以辐射的方式传递交换的能量。 第一节 辐射的基本知识 一、辐射及其特性 辐射 物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式。 辐射能 基本特性 波粒二象性
■波动性 ·波动性的反映 V=λ。f (3-1) ·电磁波谱 地面和大气 「长波辐射 太阳矩」 射线 波辐射 一无线纯波 射线 心一紫外线 红外线 10E-610E5 10E-4 10E-3 10E.2 10厘-10.40.761 10E+1 10E+2 各种辐射的被长范围
波动性 V＝λ·f …………(3-1) 波动性的反映 电磁波谱
不同电磁波的具体波长范围 可见光波长范围 名称 波长范围 色彩名称 波长范围 紫外线 100埃~0.4微米 紫 0.40~0.43微米 可见光 0.4微米~0.76微米 近红外 0.76微米~3.0微米 蓝 0.43~0.47微米 红外线 中红外 3.0微米~6.0微米 青 0.47~0.50微米 远红外 6.0微米~15微米 绿 0.50~0.56微米 超远红外 15微米~1000微米 0.56-0.59同米 毫米波 1~10毫米 厘米波 1~10厘米 般 0.59~0.62微米 分米波 10厘米~1米 红 0.62~0.76微米
名称 波长范围 紫外线 100埃～0.4微米 可见光 0.4微米～0.76微米 红 外 线 近红外 0.76微米～3.0微米 中红外 3.0微米～6.0微米 远红外 6.0微米～15微米 超远红外 15微米～1000微米 微 波 毫米波 1～10毫米 厘米波 1～10厘米 分米波 10厘米～1米 色彩名称 波长范围 紫 0.40～0.43微米 蓝 0.43～0.47微米 青 0.47～0.50微米 绿 0.50～0.56微米 黄 0.56～0.59微米 橙 0.59～0.62微米 红 0.62～0.76微米 不同电磁波的具体波长范围 可见光波长范围
粒子性 EL=hf= h n(3-2) 其中h=6.626×10-345,称为普朗克常数。 ■辐射的度量和单位 辐射通量、辐射通量密度 ·辐射通量及单位： 定义：单位时间通过任意面积上的辐射能量。 单位：J·s或W
粒子性 hV E hf L = = ………… (3-2) 其中h＝6.626×10-34J·s，称为普朗克常数。 辐射的度量和单位 辐射通量、辐射通量密度 辐射通量及单位： 定义：单位时间通过任意面积上的辐射能量。 单位：J·s -1或W
光通量、光通量密度、照度 光通量及单位 定义：表征辐射通量而产生光感觉的量。 单位：流明(lm) ·光通量密度及单位 定义：单位面积上的光通量 单位：流明/米2（lmm-2) 照度及单位 定义：单位面积上接受的光通量。 单位：x,音译为勒克斯，1x=1lmm2
光通量、光通量密度、照度 光通量及单位 定义：表征辐射通量而产生光感觉的量。 单位：流明（lm） 光通量密度及单位 定义：单位面积上的光通量。 单位：流明/米2（lm·m-2） 照度及单位 定义：单位面积上接受的光通量。 单位： lx，音译为勒克斯，1 lx=1 lm·m-2
二、辐射的基本定律 ■基尔荷夫(kirchoff)定律（选择吸收定律） ·定律 在一定温度下，任何物体对于某一波长的放射能力(et) 与物体对该波长的吸收率(T)的比值，只是温度和波长的 函数，而与物体的其它性质无关。即： eL二E,I (3-4) anT Eλ只是波长和温度的函数
二、辐射的基本定律 基尔荷夫(kirchoff)定律(选择吸收定律) 定律 在一定温度下，任何物体对于某一波长的放射能力(eλ,T) 与物体对该波长的吸收率(aλ,T)的比值，只是温度和波长的 函数，而与物体的其它性质无关。即: T T T E a e , , , = …………(3-4) Eλ,T只是波长和温度的函数
·推论 $对不同性质的物体，放射能力较强的物体，吸收能力 也较强；反之，放射能力弱者，吸收能力也弱，黑体 的吸收能力最强，所以它也是放射能力最强的物体。 Φ对同一物体，如果在温度T时它放射某一波长的辐射， 那么，在同一温度下它也吸收这一波长的辐射
推论 对不同性质的物体，放射能力较强的物体，吸收能力 也较强；反之，放射能力弱者，吸收能力也弱，黑体 的吸收能力最强，所以它也是放射能力最强的物体。 对同一物体，如果在温度T时它放射某一波长的辐射， 那么，在同一温度下它也吸收这一波长的辐射
■斯蒂芬一波尔兹曼(Stefan-Boltzmann)定律 ●定律 黑体的总放射能力(E,)与它本身绝对温度(T)的四 次方成正比。即 Er =OT4 (3-5) 式中o=5.67×10-8W.m2.K4为斯蒂芬-波尔兹曼常数。 ·意义 物体温度愈高，其放射能力愈强
斯蒂芬—波尔兹曼(Stefan-Boltzmann)定律 定律 黑体的总放射能力（ET）与它本身绝对温度（T）的四 次方成正比。即： ET ＝σT 4 …………(3-5) 式中σ＝5.67×10-8W.m-2 .K-4为斯蒂芬—波尔兹曼常数。 意义 物体温度愈高，其放射能力愈强
维恩(Wien)位移定律 ·定律 绝对黑体的放射能力最大值对应的波长())与其本身的绝 对温度(T)成反比。即： m=C/T或mT=C (3-6) 如果波长以nm为单位，则常数C=2,897x103nm·K,于是 (3-6)式为： 2mT=2897×103nmK
λm ＝C/T 或 λm T=C …………(3-6) 如果波长以nm为单位，则常数C＝2,897×103nm· K,于是 (3-6)式为： 维恩(Wien)位移定律 定律 绝对黑体的放射能力最大值对应的波长(λm ) 与其本身的绝 对温度(T)成反比。即： λmT＝2897×103nm·K