简单看一下,选用一个简单的公式。
所谓黑体是指入射的电磁波全部被吸收,既没有反射,也没有透射(
当然黑体仍然要向外辐射)。显然自然界不存在真正的黑体,但许多地物是较好的黑体近似(
在某些波段上)。
1900年普朗克根据辐射过程具有量子特性的假设,导出了与实验相符合的普朗克公式,求出了黑体辐射能力与黑体温度及波长的关系;
普朗克辐射定律(Planck)则给出了黑体辐射的具体谱分布,在一定温度下,单位面积的黑体在单位时间、单位立体角内和单位波长间隔内辐射出的能量为
B(λ,T)=2hc2
/λ5
·1/exp(hc/λRT)-1
B(λ,T)—黑体的光谱辐射亮度(W,m-2
,Sr-1
,μm-1
)
λ—辐射波长(μm)
T—黑体绝对温度(K、T=t+273k)
C—光速(2.998×108
m·s-1
)
h—普朗克常数,
6.626×10-34
J·S
K—波尔兹曼常数(Bolfzmann),
1.380×10-23
J·K-1
基本物理常数
exp—为自然对数的底
根据此公式可以作出不同温度下绝对黑体的辐射能力随波长的分布曲线。
(1)理论上,任何温度的绝对黑体都发射波长0~∞μm的辐射,但温度不同,辐射能力不同,辐射能集中的波段也不同。例如温度为6000K的物体总辐射能力比288K大得多。而且6000K温度的物体的辐射能量主要集中在0.17~4μm波段内,而288K温度的物体的辐射能量主要集中在3.3~80μm波段内。(2)每一温度下,黑体辐射都有一辐射最强的波长,称为这个温度下发射的辐射峰值,并用λmax表示,即光谱曲线的极大值。物体温度越高,其辐射峰值所对应的波长λmax越短。
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太阳能小屋:顶面太阳能辐射可以怎么算???
太阳散射辐射强度的计算公式可以表示为:
式中,Q0 为天文辐射能;f(a,b)为表示大气透明度的函数;ф(n)为表示天空晴朗程度的函数。辐射强度单位为 。详细计算过程参见《大气物理学》。
1.太阳能辐射到地球上的功率是多少?
年平均太阳辐射总量=Σ(月平均日辐照量×当月天数)
理论年发电量理论年发电量理论年发电量理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率
再用年平均太阳辐射总量/cosa
太阳辐射到地球大气层上界的能量总功率为170万亿千瓦,
大气反射30%,吸收23%,
达到地球陆地和海洋表面的知能量总功率为80万亿千瓦。
太阳能的发射可持续数千亿年
太阳能的利用,分为间接利用和直接利用两种形式。所谓间接利用,就是道指那些被固定在草木燃料、矿物燃料、风能、水力、海洋能中的太阳能;而直接利用,则是将太阳能直接转化为热能、电能和化学能内。直接利用太阳能的技术广泛应用于采暖、供热、制冷、太阳灶容、太阳能发电等,在各种新能源的开发利用之中,它的前景最为宽广,意义最为深远。
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