热辐射成像实验 .pdfVIP

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重庆大学物理实验报告

物理学院2015级物理学专业姓名高晓君学号20152702006

开课学院、实验室:物理学院、DS1208试验时间：2016年4月18日

实验项目类型

课程近代物理实验1实验项目热辐射成像实验验演综设其

名称名称

证示合计他

指导刘安平成绩

老师

实验目的：

1、研究物体的辐射面、辐射体温度对物体辐射能力大小的影响，并分析原因。

2

2、测量改变测试点与辐射体距离时，物体辐射强度P和距离S以及距离的平方S的关系，并描

2

绘P-S曲线。

3、依据维恩位移定律，测绘物体辐射能量与波长的关系图。

4、测量不同物体的防辐射能力，你能够从中得到哪些启发？（选做）

5、了解红外成像原理，根据热辐射原理测量发热物体的形貌（红外成像）。

实验原理：

热辐射的真正研究是从基尔霍夫（G.R.Kirchhoff）开始的。1859年他从理论上导入了辐射

rT

本领、吸收本领和黑体概念，他利用热力学第二定律证明了一切物体的热辐射本领(ν,)与吸

TT

收本领α(ν,)成正比，比值仅与频率ν和温度有关，其数学表达式为：



r(,T)



F(,T)3

（-1）



(,T)

FT

式中(ν,)是一个与物质无关的普适函数。在1861年他进一步指出，在一定温度下用不透

光的壁包围起来的空腔中的热辐射等同于黑体的热辐射。1879年，斯特藩（J.Stefan）从实验中

RT

总结出了黑体辐射的辐射本领与物体绝对温度四次方成正比的结论；1884年，玻耳兹曼对上

述结论给出了严格的理论证明，其数学表达式为：

4



RT3

（-2）

T

1224

即斯特藩-玻耳兹曼定律，其中5.67310w/cmK为玻耳兹曼常数。

’.

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1888年，韦伯（H.F.Weber）提出了波长与绝对温度之积是一定