淡漠乾坤2020-06-28 07:31:17

用風馬牛不相及來形容黑體輻射和黑體是比較貼切的。雖然，它們都與光有關，都擁有一個黑字，即意味著不透明；但是，兩者的物理機制卻是截然不同的。所謂黑體，是指某物完全吸收光線，不反光。而黑體輻射則恰好相反，是指內部的光被完全封閉著且不被吸收，我們看不見其中的光亮。該物體只留出一個小孔對外發光。科學家們正是根據這一理想的物理模型，觀測不同溫度的光譜分佈，進而研究能量的性質。

因此，黑體是普通物體，比較直觀，只要能吸收所有頻率的光，就是黑體。而黑體輻射則不然，其極具研究價值。如果能量是連續的，那麼黑體輻射出來的光線就只是高能的紫外線；反之，如果能量是不連續的，則輻射出來的光線各種頻率的都有。根據溫度的不同，有一個分佈曲線。這就好比是選舉，如果按照財富選舉，當選的人一定是最有錢的人；只有一人一票，則各種不同階層的人都有機會當選。

在經典時期，根據機械的世界觀，將不同的概念完全對立起來。於是，能量與物質是截然不同的。前者是連續和不確定的，後者則是不連續的實體，具有確定的質量和體積。然而，根據對黑體輻射的觀測，其輻射出來的光線是全頻率的，只是不同頻率的強度有所不同，形成了一定的分佈曲線。

無論是低頻還是高頻的光都很弱，只有與溫度相對應的頻率佔絕大多數。這就好比是不同國家的人平均壽命是不同的，但無論平均壽命多少，短命和長壽的人都是存在的。只是他們的數量不多而已。因此，連續的能量受到了實驗的挑戰，被比喻為是飄在經典物理學晴朗天空上的一朵烏雲。

為此，普朗克在其新建的黑體輻射公式中，引入了一個量綱為粒子角動量的物理常數h。於是，消除了紫外災變。其原理是假設存在著不可再分的最小粒子，而能量是關於粒子運動能力的度量。所以，粒子的有限性，決定了能量的不連續性。

由此，奠定了量子力學的物理基礎。我們的宇宙是由無數個不可再分的最小粒子構成的，該最小粒子被稱為量子。於是，離散的量子構成物理背景，即量子空間；受到激發的量子成為不同頻率的光子，屬於能量的範疇；而由高能量子的運動所形成的封閉體系，就是各種基本粒子、原子和分子等不同層次的物體，屬於物質的概念。

實際上，具有黑體輻射性質的物體比黑體更為普遍。就物質的定義而言，所有的物質都是由高能量子的運動所形成的封閉體系，它們都會因為其封閉性小於1，而對外輻射能量。

正是因為如此，萬有引力才得以存在。因為，物質的熱輻射，使量子空間形成了熱的梯度分佈。於是，兩個物體相遇時，會受到空間量子的不對稱碰撞，從而產生相互接近的趨勢。這就好比兩個漩渦相遇，彙集成了一個更大的漩渦，將漩渦內的物體向漩渦的中心擠壓。

此外，即便是太陽和黑洞也都在進行著黑體輻射。這就是為什麼，我們接收到的陽光早在百萬年以前就產生了。其歷經磨難，才有機會逃離太陽。否則的話，太陽就會因核聚變而爆炸。至於黑洞，由於存在著隧道效應，其中的光線都有機會逃離出來。只是，逃出的機率與光子的能量成正比關係。所以，真正能夠逃出的只有高能的x射線。這就是為什麼，科學家們認為x射電源是黑洞的原因。

總之，黑體是吸收光線，不反光；而黑體輻射則是不吸收光線，且不對外釋放光線。這就好比，稅務局與財政部的關係。前者只管收錢，後者則只管花錢。當然，在現實的世界，不存在絕對的物體。所以，黑體不黑，黑體輻射亦會不斷地向外釋放出各種頻率的能量。只是，不同頻率的光線所佔比例不同，其與溫度相關。例如，宇宙的微波背景輻射溫度，決定了空間量子在不同能量上的分佈。同是空間量子，它們所擁有的能量卻並不是完全相同的。

軍機處留級生2020-06-28 15:17:02

黑體輻射，有時稱為空腔輻射，指的是一個系統吸收所有輻射入射到它身上，然後重新輻射能量。這種再輻射的能量是系統的特徵，不依賴於撞擊它的能量。相反，輻射能量強烈依賴於物體的溫度。輻射入射的物體是一種特殊型別的物體，稱為黑體一種理論上理想的輻射器和吸收器，吸收所有入射到它上面的輻射。

雖然沒有完美的黑體，但大多數固體物體離黑體足夠近，因此可以認為它們“足夠近”。太陽放出來了陽光例如，可以被視為一個完美的黑體。另一方面，地球需要一個修正因子。這個修正被認為是一個完美黑體的70%，但是它的能量減少了30%，在所有波長上或多或少是均勻的。地球的大氣層不能被視為黑體。請看太陽能到地球更詳細的討論。

很難想象一個物體吸收和發射所有波長的機率相等但幅度不等。換句話說，物體同樣能夠發出任何波長的光，只是不會，因為不同的波長有不同的能量。物理學家通常把這個物體想象成一箇中空的金屬盒子，裡面有一個非常小的洞。這個盒子在裡面熱平衡並且充滿了在盒子內部反彈的輻射，被金屬壁發射和反射。盒子一面牆上的小孔讓盒子裡的一些輻射得以逃逸。來自盒子外部的輻射擊中孔，並被捕獲在盒子內部，不太可能從微小的孔中再次發射，因此黑體不會發生反射。唯一從洞裡出來的輻射是盒子裡反彈的輻射樣本。

黑體輻射曲線

這些黑體非常接近處於熱力學平衡的真實世界物體，這意味著它們沒有淨能量流，因為流入和流出的速度相同。隨著黑體溫度的變化，曲線會進行調整和移動，以使發射的曲線平衡吸收的能量。從這些曲線，你可以知道黑體發出的光是什麼顏色或波長。這是透過尋找峰值波長使用維恩位移定律：

從這個和圖1可以看出，較熱的黑體在較短的波長下發射出峰值能量。對於黑體來說，物體輻射最強的波長是峰值波長韋恩定律和黑體的總輻射量取決於它的溫度。黑體輻射的總能量由曲線面積決定，實際值可由斯特凡-玻爾茲曼定律。隨著溫度的升高，黑體發出的總輻射增加，而輻射峰值的波長變小（發出更多的白光或藍光）。這種對溫度的依賴是為什麼火爐的燃燒器會發出紅光，太陽會發出橙色光，而不同溫度下的不同恆星可能會有不同的顏色。

重要

儘管許多物體的行為像完美的黑體，但大氣卻不是。正因為如此，大氣的行為以及它與完美黑體的不同行為對溫室效應有著重大影響。同樣，大氣的這種行為對於展示地球溫度與溫室效應還有沒有溫室效應的地球溫度。

Piscester2018-08-16 19:53:05

我們周圍的一切物體，包括我們自己，都在不停地輻射電磁波。黑體當然也不例外，它輻射的電磁波就叫黑體輻射。那麼黑體又是什麼？

物體除了自己輻射電磁波，還會吸收和反射外來的電磁波。不同物體吸收和反射電磁波的本領有差異。一些物體吸收電磁波的能力較強，而反射電磁波的能力較弱，所以儘管周圍有光，它們看起來也比較黑。

如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長電磁波而不發生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。

如圖，在空腔壁上開一個小孔，射入小孔的電磁波在空腔內表面會發生多次反射和吸收，進得去出不來。這是典型的黑體。

黑體還有一個特殊之處，就是它輻射電磁波的強度按波長的分佈只與自身溫度有關（一般的物體還與材料種類和表面狀況等有關），這激發了科學家們的研究興趣——他們想找出黑體輻射的強度與波長的函式關係式。然而不研究不知道，一研究可不得了，因為最後“能量連續變化”的傳統觀念被推翻了，能量子的引入使物理學開始進入一個新紀元。

熵增的天敵2020-06-28 19:32:19

顧名思義，黑體就是把入射光吸收而基本沒有什麼反射光，吸收能力越強反射能力越弱，這個物體越黑！

黑體輻射是指輻射能力遠遠大於反射能力的物體，比如太陽、電燈、蠟燭，火柴等這些物體的輻射強度遠遠大於周圍環境輻射強度，受到周圍環境的電磁波影響小，差值太大，反射光波可以忽略不計。通常把它當做黑體輻射

。

偷偷的告訴大家一個秘密，普朗克黑體輻射公式是錯的！因為溫度過高，原子都被電離了，溫度、波長和輻射能量密度之間就脫離了關係！比如我們身邊的LED燈，波長很短，能量輻射密度很低，跟統計熱力學已經沒有半毛錢的關係！

用普朗克黑體輻射公式計算出來的太陽表面的溫度只是一面之詞！即當裁判又當運動員，它想幾度就幾度！

溫度是如何定義的？是把一個大氣壓下的冰和沸騰的水之間的水銀柱分為一百個刻度標註每個刻度為1度定義出來的！開氏溫度的刻度也沒變，只是在溫度計下方的273。15位置寫了一個0，換湯不換藥。

寫了這麼多 ，不知道怎麼可以掙到一點點稿費？我在頭條裡面也寫了不少 ，但從來沒有掙一分錢，也不知道怎麼掙錢，全憑興趣使然，麻煩點贊，以支鼓勵