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亮度温度

假定温度之一。简称“亮温”。

同一波长下,若实际物体与黑体(用于热辐射研究的,不依赖具体物性的假想标准物体)的光谱辐射强度相等, 则此时黑体的温度被称为实际物体在该波长下的亮度温度。

用眼睛观测剧热物体 (如钢水、白炽灯泡的灯丝等) 的颜色和亮度来估计剧热物体的温度显然是不可靠的,因此引入亮度温度 [1] 。其是为了描述实际物体自身的辐射特性,根据亮度相等原理等效出来的,也就是说,亮度温度并不是物体本身的实际温度,而是物体辐射强度的代名词,所以其虽然有温度的量纲,但是不具有温度的物理含义。

可以理解为光和物质达到平衡所表现出的现象:

物质达到平衡,所以可以用一个温度来描述物质的状态;光和物质的相互作用很强,通过这一点,也可以用一个温度来描述光的状态。

(1)黑体辐射

黑体是一个理想化了的物体,它能够吸收外来的全部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射。

黑体辐射实际上是黑体的热辐射。

黑体辐射能量随波长和温度的变化

(2)亮度温度与实际温度的关系

根据亮度温度的定义及黑体辐射能量的分布定律,可以找到非黑体的亮度温度和其实际温度之间的关系,即:

式中T为非黑体的实际温度;

可据上式由亮度温度计算出真实温度。根据上图看出,当温度不超过3 000 K时,黑体辐射能量的极大值位于红外部分,所以通常

在实际测温中,被测物体的真实温度通常是一确定的值。这样,物体的亮度温度是一个与波长相联系的量。一般说来,所取的波长愈长,则测得的亮度温度愈低;而波长愈短,则亮度温度愈高。因此,实际物体的亮度温度值只有在注明其相应波长数值的情况下才是有意义的。

在相同的温度与波长下,实际物体的热辐射总比黑体辐射小;而在具有相同热辐射的条件下,黑体温度必然低于实际物体的实际温度。


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