一、热辐射的基本定义及特点

１、基本概念

辐射：发射辐射能是各类物质的固有特性。当原子内部的电子升温和振动时，产生交替变化的电场和磁场，发出电磁波向空间传播，这就是辐射。

   热辐射:由于自身温度或热运动的原因而激发产生的电磁波传播，就称热辐射。 

   辐射传热:物体之间相互辐射和吸收的总效果。

２、特点

① 不需要物体直接接触。热辐射不需中间介质，可以在真空中传递，而且在真空中辐射能的传递最有效。

② 在辐射换热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。

辐射：辐射体内热能→辐射能；

吸收：辐射能→受射体内热能

③ 只要温度大于零就有能量辐射。不仅高温物体向低温物体辐射热能，而且低温物体向高温物体辐射热能，

④ 物体的辐射能力与其温度性质有关。与绝对温度的四次方成正比。 

二、从电磁波的角度描述热辐射的特性

１、传播速率与波长、频率间的关系

热辐射具有一般辐射现象的共性，具有电磁波的基本关系：

2、电磁波的波谱

工业上有实际意义的热辐射区域一般为0.1－100μm，常称为热射线，这一波段内的电磁波最容易被物体吸收转化为热能。

3、物体表面对电磁波的作用

（1）吸收比、反射比与穿透比之间的关系

当热辐射投射到物体表面上时，一般会发生三种现象，即吸收、反射和穿透，如图8-2所示。

（2）固体表面的两种反射

镜面反射：入射角=反射角，表面粗糙度<波长

漫反射：  表面粗糙度>波长

三、黑体模型及其重要性

为研究辐射特性可提出以下理想辐射模型：

黑体：α=1 ρ=0 τ=0；白（镜）体：α=0 ρ=1 τ=0；

透明体：α=0 ρ=0 τ=1

黑体具有最大的吸收力(α=1)，同时亦具有最大的辐射力(ε=1)。人工黑体，如图所示。

在一定的小孔面积与腔体总面积之比下，材料本身的吸收比越大，黑体模型的有效吸收比越大；小孔面积占空腔内壁总面积的份额越小，小孔的吸收比就越高。空腔内表面的辐射是均匀且各向同性的，是同温度下的黑体辐射。