第02章_常用光輻射源-展示頁(yè)
2025-08-10 17:51本頁(yè)面
【正文】 體輻射器、白熾燈、激光器等，可組成 主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng) ，其信息源來(lái)自人造光源對(duì)目標(biāo)的反射、透射和散射等光輻射，它一般需要人為精心設(shè)計(jì)光發(fā)射系統(tǒng)，如 激光制導(dǎo) 、 光電精密微小尺寸測(cè)量 、 光電磁場(chǎng)測(cè)量 第 02章 常用光輻射源 光輻射源分類 : 自然 光源 人工 光源 被動(dòng) 探測(cè)系統(tǒng) 主動(dòng) 探測(cè)系統(tǒng) 本章介紹： 熱輻射光源 氣體放電光源 激光器 發(fā)光二極管 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院第 02章 常用光輻射源 黑體輻射 光源的基本特性參數(shù) 熱輻射光源 * 氣體放電光源 激光器 發(fā)光二極管 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院 黑體輻射 能夠在任何溫度下全部吸收所有波長(zhǎng)輻射的物體叫絕對(duì)黑體－－簡(jiǎn)稱 黑體 ),(),(),( ebeb TETTM ???? ??輻射出度 輻射照度 1),( ?T?? 1),( ?T??－－黑體 －－其他物體 黑體輻射 能夠在任何溫度下全部吸收所有波長(zhǎng)輻射的物體叫絕對(duì)黑體－－簡(jiǎn)稱 黑體 ),(),(),( ebeb TETTM ???? ??輻射出度 入射輻射 例如： 黑體模擬器 遠(yuǎn)處開(kāi)著的窗戶 黑體輻射 能夠在任何溫度下全部吸收所有波長(zhǎng)輻射的物體叫絕對(duì)黑體－－簡(jiǎn)稱 黑體 研究黑體輻射意義： －－比較基準(zhǔn) ▲ 黑體模擬器 ▲ 近似黑體，如 太陽(yáng) 、地球、海水 ▲ 用黑體某些特性表征光源和輻射體 絕對(duì)黑體是理想熱輻射源，自然界并不存在??！ e b e b( , ) ( , ) ( , )M T T E T? ? ? ??? b ( , ) 1T?? ?光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院 光譜發(fā)射率： eeb( , )( , )( , )MTTMT?????一般輻射體： 黑體： ( , ) 1T?? ? b ( , ) 1T?? ? 黑體輻射 發(fā)射率的意義： 例： 地面物體 發(fā)射率 近似值 土質(zhì) 黑土 稀草 麥田 砂 石灰?guī)r 砂礫 雪 海水 ε 根據(jù)地面物體 發(fā)射率的差別 及對(duì)環(huán)境輻射的 反射率的差別 ，遙感系統(tǒng)能把道路、河流等地形區(qū)分開(kāi)來(lái)。 重要概念－－ 灰體 ?3 0 0 K 海 水3 0 0 K 黑 體Me(?問(wèn)題： 灰體與同溫度的黑體是否具有相同的峰值波長(zhǎng)？ 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院2．普朗克輻射公式 灰體的意義 例 計(jì)算常溫下 T=300K的海水在 8～ 14μm的輻射出度 Me8～ 14。 2．普朗克輻射公式 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院3．維恩位移定律 )Kμm(2 8 9 85/m ??? khcT?紅外技術(shù)中，用維恩定律計(jì)算出某一溫度的峰值波長(zhǎng)，以確定紅外探測(cè)器工作的峰值波長(zhǎng)． 黑體輻射 )1(),( /5 1eb2 ?? TcecTM???峰值波長(zhǎng) 3．維恩位移定律 例： 直升機(jī)的排氣溫度為 540176。 黑體輻射 4．斯蒂芬 —— 玻爾茲曼定律 )Kμm(2 8 9 85/m ??? khcT?21eb /5( , ) ( 1 )cTcMTe ?????降低武器平臺(tái)的溫度后，紅外輻射的峰值波長(zhǎng)的輻出度將按溫度 5次方的關(guān)系向長(zhǎng)波方向偏離．根據(jù)降低的溫度數(shù)值，可以具體計(jì)算武器平臺(tái) 紅外輻射的峰值是否移出紅外探測(cè)器的探測(cè)范圍，進(jìn)而評(píng)估紅外隱身的效果 ． 斯蒂芬 — 玻爾茲曼定律的一個(gè)特殊形式 —— 黑體光譜輻射 出射度峰值 的表達(dá)式： 5eb λ m BTM ?例： 紅外隱身效果評(píng)估 黑體輻射 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院維恩位移定律 －－峰值波長(zhǎng) 斯蒂芬－玻爾茲曼定律 －－總輻射出度 普朗克輻射公式 －－光譜輻射能分布 比 較： 黑體輻射 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院 黑體輻射 黑體輻射定律的應(yīng)用 例 1. 便攜式輻射測(cè)溫儀 可用于電力系統(tǒng)中電接頭的 溫度檢查 討論： ？（主觀） （客觀） 提示： 維恩位移定律 黑體輻射在工業(yè)冶煉金屬鎳中應(yīng)用 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science and Engineering 光電科學(xué)與工程學(xué)院 College Of Optoelectric Science
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