自然界中的物體由于具有一定的溫度,會(huì)不斷向外輻射電磁波,這種輻射與溫度有關(guān),因此被稱為熱輻射.熱輻射具有如下特點(diǎn):①輻射的能量中包含各種波長(zhǎng)的電磁波;②物體溫度越高,單位時(shí)間從物體表面單位面積上輻射的能量越大;③在輻射的總能量中,各種波長(zhǎng)所占的百分比不同.
處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí),也要吸收由其他物體輻射的電磁能量,如果它處在平衡狀態(tài),則能量保持不變.若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響,我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱為黑體.單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對(duì)溫度的四次方成正比,即P0=σT4 , 其中常量σ=5.67×10-8 W/(m2·K4).
在下面的問題中,把研究對(duì)象都簡(jiǎn)單地看成黑體.
有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式:太陽半徑RS=6.96×105 km,太陽表面溫度T=5 770 K,火星半徑r=3 395 km,球面積S=4πR2 , 其中R為球的半徑.