500溫度熱輻射是多少nm

⑴ 高中物理熱輻射問題

熱輻射是物體由於具有溫度而輻射電磁波的現象.
. 一切溫度高於絕對零度的物體都能產生熱輻射,溫度愈高,輻射出的總能量就愈大,短波成分也越多.
熱輻射的光譜是連續譜,波長覆蓋范圍理論上可從0直至∞,一般的熱輻射主要靠波長較長的可見光和紅外線傳播.由於電磁波的傳播無需任何介質,所以熱輻射是在真空中唯一的傳熱方式.
溫度較低時,主要以不可見的紅外光進行輻射,當溫度為300℃時熱輻射中最強的波長在紅外區.
當物體的溫度在500℃以上至800℃時,熱輻射中最強的波長成分在可見光區.

⑵ 為什麼有些物體溫度高到一定程度就會發光

發光的本質是什麼？

如果要排個物理學史上的科學家排行榜，有三位仁兄是毋庸置疑的前三，他們就是牛頓、麥克斯韋和愛因斯坦。這三位大佬都屬於憑借自己一個人之力就完成了一個偉大理論。其中，牛頓提出了萬有引力定律和力學三大定律；愛因斯坦提出了相對論；而麥克斯韋則是統一了電磁學，他提出了麥克斯韋方程，並且預言了電磁波的存在以及光是一種電磁波。

也就是說，我們肉眼看到的「光」本質上是電磁波大家族的一份子，所以電磁波家族的其他成員某種程度上也可以被看成是「光」，只是我們肉眼看不到的光而已。那「光」和溫度有什麼關系呢？

科學家就發現，在我們這個宇宙中， 凡是高於絕對零度（零下273.15度）的物體都會輻射電磁波（發光）； 同時我們根據 熱力學第三定律 可知： 絕對零度是達不到的 。於是，我可以得出一個結論： 宇宙中所有的物體都在「發光」 ，只不過大部分的「光」是我們肉眼看不到的，只有一小部分「光」是我們肉眼看得到的，也就是可見光。

舉個例子，人體就是時時刻刻輻射電磁波，這個電磁波屬於紅外波段，所以我們肉眼看不到。

即便黑洞這樣的「怪物」，由於自身引力特別大，連光都逃不出黑洞的「手掌心」，但是黑洞也是會向外輻射電磁波的，這也被稱為黑洞蒸發，也叫作霍金輻射，因為這是由物理學家霍金等人提出來的。

除此之外，之前著名的「黑洞照片」中的光實際上也是科學家後來繪制上去的，它發出的射線實際上是我們肉眼看不到的。

按照目前的主流科學理論，宇宙起源於138億年前的一次大爆炸，這次大爆炸產生的余溫如今還在，是遍布全宇宙的背景輻射，被稱為宇宙微波背景輻射，溫度是2.72K，只比絕對零度高2.7度。

所以，並不是溫度高到一定程度才會有發光。而是只要有溫度，就會有「光」。只是不同的溫度對應的「光」是不同的。 溫度較低的物體輻射出來電磁波屬於微波，波長較長，能量較小，而溫度高的物體輻射出來的電磁波波長會更短，能量會更大 。

以地球大氣受熱為例

就拿太陽來說，太陽輻射是地球能量的主要來源，太陽表面的溫度達到了5000~6000攝氏度，它輻射出來的電磁波主要是可將光波段和紫外線。所以，大部分的太陽光是我們肉眼可見的。

太陽輻射的電磁波到達地球後，會被地球的大氣層削弱50%，這其中主要包括反射和散射，還有一部分是被大氣層中的臭氧和二氧化碳所吸收，吸收的紫外線部分。剩餘的太陽輻射會透過大氣層，直達地球表面，地球接收了這部分電磁波，同時也會向外輻射，但是地表的溫度更低一些，輻射出來的電磁波屬於微波，也就是波長較長、能量較低的電磁波。這部分電磁波就是我們肉眼看不到的。同樣地，地表輻射出來的電磁波也會有一部分被大氣所吸收，大氣層也會升溫，同時輻射出電磁波，由於溫度也不高，所以大氣輻射的也是波長較長的電磁波，這也被稱為大氣逆輻射。

總結

通過地球的大氣受熱，你應該就能夠看出不同的溫度下，輻射出的電磁波是不一樣的，溫度越高，輻射出來的電磁波能量越大，波長越短。

如果我們只聚焦到可將光波段，溫度越高，對應的就是越往藍色端的火焰，也就是藍色或者紫色火焰，如果溫度還要更高一些，那就會輻射出紫外波段的電磁波，而我們肉眼看不到；溫度越低，對應的就是越往紅色短的火焰，如果溫度還要更低一些，那就會輻射出紅外波段的電磁波，我們肉眼也看不到，人體輻射出來的就是屬於溫度較低的紅外波段的電磁波。

但這一切都是由一個前提條件的，那就是宇宙中所有的物質都會輻射電磁波，除非這個物質可以達到絕對零度的情況，但這在目前的物理學理論框架下是不被允許的。

實際上，所有物體都會發光，或者說，只要是絕對零度以上的物體都會發光。我們人類觀察到的有些物體溫度高到一定程度就會發光只不過是發光的光波頻率進入到了可見光的波段，因而我們的眼睛可以觀察到而已。

要理解這些東西，需要了解幾個基本概念:

黑體

黑體 是理論上的一種理想物體，它不反射或者透射任何光。但是黑體自身可以發出熱輻射，也就是「發光」。黑體會因為加熱而發光（發射光子輻射），並隨著溫度的升高而發射不同頻率的光子。假設黑體這種理論性的概念，主要是為了探討熱力學的一些問題，因為不用考慮黑體的反射和透射等復雜的情況。當然，在現實世界中，是不存在黑體這種東西的。

上圖：被加熱的鐵釘，透出紅光。

所以我們就可以用「黑體」來描述物體因為受熱而發光的情況，這類似於我們用「剛體」來描述物體受力的情況一樣。

色溫

前面說了，黑體溫度越高，其發光的波長就越短，頻率就越高。而 色溫 就是利用了黑體這一規律來描述光的色彩的一個量。因為我們沒辦法給所有的色彩都取一個名字，因此我們可以用一個數量來描述無窮的色彩。

色溫就採用了黑體在不同的溫度下輻射出的光子的顏色的那個溫度值作為描述顏色的方法。色溫的范圍即從絕對零度(0K)開始，向上可以上升到溫度的上限（這個上限可能是哈格多恩溫度，大約是2萬億K，此溫度下誇克直接轉化為能量）。

色溫的范圍也說明了，任何物體只要溫度高於絕對零度，就會輻射出光子，它們與黑體的差異只在於它們可能還會反射環境的光子。

我們看到金屬在加熱時發紅，並不是說是金屬加熱到某個溫度才開始輻射光，而是金屬在低溫時輻射的光子的頻率低於紅色光。因為紅色光是我們的視覺能夠感知的光的下限，金屬在更低的溫度下只能輻射紅外光，甚至遠紅外光，這些光我們無法看到，但並不能說那金屬就沒有發光。

上圖：一個簡化的黑體輻射譜（不是彩虹旗）

如果有專業的儀器，我們甚至可以在0度以下探測到金屬發出的光，只是這探測儀器恐怕需要非常靈敏才行。

為什麼一切物體都在發光？

這是因為， 光的本質 實際上就是電子振動所輻射出來的電磁場能量。或者說光子就是電子所產生的 靜電場振動所產生的時空的漣漪 （這類似引力波是物質振動所產生的時空漣漪）。只要電子有振動，就會釋放光子，而且無論多麼微弱也是光啊。

而 溫度的本質 ，實際上就是多個原子接受機械動能之後產生的集體振動，這種振動的能量會在原子之間傳導，在宏觀上就形成「熱」效應。

但這種振動並 非簡單地是原子之間的剛性碰撞 ，因為原子核外的電子還會被這種動能擾動，發生能量的轉儲過程，即部分電子因為外部動能的干擾而「脫軌」（專業術語叫「激發」），

電子被激發的後果就是電子會「出軌」到更外層的軌道，然後導致原子的電場發生擾動。由於原子核外層的電子就像彈簧一樣，一旦被擾動，它是會想「彈」回去的。於是電子必須把接收到的動能釋放掉，才能落回原來的「軌道」（實際上是電子殼層），正好由於電場被擾動，相當於給能量通過電場釋放開出了一個口子——光子被順水推舟地產生出來了，在瞬間就帶著能量飛了出去。電子也就回歸本位了。

「熱」實際上是一種宏觀的統計學效應， 溫度 是熱強度的度量，需要多個原子其意義才存在，如果只有一個原子，這種振動就失去了相對性的意義，也就不存在振動。

確實一切物體都發光嗎？

所以， 熱，是一切物體發光的根本原因。 而絕對零度是上述振動消失的理想狀態，是不可能達到的，因此現實中就沒有不發光的物體。即便是黑洞，由於引力原因光無法逃脫，但黑洞仍然在向外輻射能量，只是這種輻射非常微弱，而且黑洞的質量越大其輻射越微弱。一個太陽質量的黑洞，其色溫為0.06172x10^-6K，已經極度接近絕對零度。

上圖：黑洞發光的原理——霍金輻射。

除此之外，我們再找不到不發光的物體。就連宇宙本身，根據大爆炸理論，和我們觀測到的宇宙微博背景輻射，我們也可以認為我們感受到的宇宙的溫度是2.725k，相較於黑洞，算是 「溫暖」 的了。

上圖：宇宙微博背景輻射上的「冷點」。

所以我們人類，以37攝氏度的體溫生活在這個宇宙之中，就算是很明亮的物體了，因為宇宙的絕大部分物體可能都非常「冷」，光線非常弱。

總結

認為物體要加熱到一定才發光是一個誤解。一切物體都在發光，包括黑洞和宇宙在內，沒有例外。

答：我們平常說的發光，是指物體發出可見光，但可見光只是電磁波中極其狹窄的一個波段；熱力學和量子力學指出，任何物體都會向外輻射電磁波，也就是熱輻射，輻射電磁波的波長與溫度有關，大約在500 ~800 時，輻射最大值落在可見光區域。

熱力學指出，任何高於絕對零度的物體，都會向外輻射電磁波，溫度越高，單位時間內輻射出來的總能量也就越大，最高能量密度對應的波長也越短。

從微觀層面上看，溫度的本質是微觀粒子（比如原子、分子等等）的不規則運動，由於原子中有帶正電荷的原子核，以及帶負電荷的電子，粒子的不規則運動會導致微觀粒子磁矩發生變化，從而向外損失能量，也就是外向輻射電磁波。

理論上，熱輻射對應的波長可以從零到無窮大，這主要與物體的溫度有關，可見光的波長為380nm~780nm，屬於電磁波中非常狹窄的一個波段，低於380nm和高於780nm的電磁波我們都無法肉眼看見。

比如紅外線測溫儀，就能檢測紅外線波段（760nm~1mm），以此判斷出物體的溫度，但是我們肉眼卻看不見；太陽光中的紫外線（100nm~400nm）會對皮膚造成傷害，我們肉眼也看不見紫外線。

物體熱輻射是有規律的，物理學中一個理想的黑體嚴格遵循黑體輻射定律，或者叫做普朗克輻射定律，其公式為：

生活中很多物體可以近似看做黑體，比如一個鐵塊，我們對鐵塊進行加熱，根據公式我們很容易知道：

1、溫度達到500 ，鐵塊熱輻射最大值進入可見光區域；

2、當溫度大於800 後，輻射最大值移出可見光區域，但是由於輻射總量在增加，所以可見光區域依然保持了足夠高的輻射功率。

導致的情況就是，我們對一個鐵塊從0 進行加熱，低於500 時鐵塊顯示它本身的顏色，大於500 後，鐵塊變得暗紅，然後逐漸赤紅，再變黃白，這就是很多物體加熱後會發光的原因。

⑶ 什麼是熱射線影響熱輻射的因素有哪些

熱射線定義：在光譜中波長自0.76至400微米的一段稱為紅外線,紅外線是不可見光線。所有高於絕對零度(-273.15℃)的物質都可以產生紅外線。現代物理學稱之為熱射線。影響熱輻射的因素：1、輻射物體溫度與輻射面積；2、輻射物體間距離；3、輻射物體的相對位置；4、物體表面情況；熱量傳遞有3種方式：對流、傳導、輻射。物體因具有溫度而產生輻射電磁波的現象。一切溫度高於絕對零度的物體都能產生熱輻射，溫度愈高，輻射出的總能量就愈大，短波成分也愈多。熱輻射的光譜是連續譜，波長覆蓋范圍理論上可從0直至∞，一般的熱輻射主要靠波長較長的可見光和紅外線傳播。由於電磁波的傳播無需任何介質，所以熱輻射是在真空中唯一的傳熱方式。溫度較低時，主要以不可見的紅外光進行輻射，當溫度為300℃時熱輻射中最強的波長在紅外區。當物體的溫度在500℃以上至800℃時，熱輻射中最強的波長成分在可見光區。 關於熱輻射，其重要規律有4個：基爾霍夫輻射定律、普朗克輻射分布定律、斯蒂藩-玻耳茲曼定律、維恩位移定律，這4個定律，有時統稱為熱輻射定律。物體在向外輻射的同時，還吸收從其他物體輻射來的能量。物體輻射或吸收的能量與它的溫度、表面積、黑度等因素有關。但是，在熱平衡狀態下，輻射體的光譜輻射出射度(見輻射度學和光度學)r(λ，T)與其光譜吸收比a(λ，T)的比值則只是輻射波長和溫度的函數，而與輻射體本身性質無關，上述規律稱為基爾霍夫輻射定律，由德國物理學家G.R.基爾霍夫於1859年建立。式中吸收比a的定義是：被物體吸收的單位波長間隔內的輻射通量與入射到該物體的輻射通量之比。該定律表明，熱輻射輻出度大的物體其吸收比也大，反之亦然。黑體是一種特殊的輻射體，它對所有波長電磁輻射的吸收比恆為1。黑體在自然條件下並不存在，它只是一種理想化模型，但可用人工製作接近於黑體的模擬物。即在一封閉空腔壁上開一小孔，任何波長的光穿過小孔進入空腔後，在空腔內壁反復反射，重新從小孔穿出的機會極小，即使有機會從小孔穿出，由於經歷了多次反射而損失了大部分能量 。對空腔外的觀察者而言，小孔對任何波長電磁輻射的吸收比都接近於1，故可看作是黑體。將基爾霍夫輻射定律應用於黑體，可見，基爾霍夫輻射定律中的函數f(λ，T)即黑體的光譜輻射出射度。熱輻射的特點：1、任何物體，只要溫度高於 0 K ，就會不停地向周圍空間發出熱輻射；2、可以在真空中傳播；3、伴隨能量形式的轉變；4、 具有強烈的方向性；5、 輻射能與溫度和波長均有關；6、 發射輻射取決於溫度的 4 次方。

⑷ 熱輻射產生原理

熱輻射產生原理：熱輻射是內能產生變化，使電子與核表面產生類似海拔高度的一種變化。這種變化又產生類似電磁波的一種現象。所以熱輻射的原理是電子動能轉換成電磁波的輻射。
物體由於具有溫度而輻射電磁波的現象。熱量傳遞的3種方式之一。一切溫度高於絕對零度的物體都能產生熱輻射，溫度愈高，輻射出的總能量就愈大，短波成分也愈多。熱輻射的光譜是連續譜，波長覆蓋范圍理論上可從0直至∞，一般的熱輻射主要靠波長較長的可見光和紅外線傳播。由於電磁波的傳播無需任何介質，所以熱輻射是在真空中唯一的傳熱方式。
溫度較低時，主要以不可見的紅外光進行輻射，當溫度為300℃時熱輻射中最強的波長在紅外區。當物體的溫度在500℃以上至800℃時，熱輻射中最強的波長成分在可見光區。
黑體是一種特殊的輻射體，它對所有波長電磁輻射的吸收比恆為1。黑體在自然條件下並不存在，它只是一種理想化模型，但可用人工製作接近於黑體的模擬物。即在一封閉空腔壁上開一小孔，任何波長的光穿過小孔進入空腔後，在空腔內壁反復反射，重新從小孔穿出的機會極小，即使有機會從小孔穿出，由於經歷了多次反射而損失了大部分能量 。對空腔外的觀察者而言，小孔對任何波長電磁輻射的吸收比都接近於1，故可看作是黑體。

⑸ 熱傳遞的熱輻射

藉助電磁波傳遞能量的方式稱為熱輻射。它具有連續的輻射能譜，波長自遠紅外區延伸至紫外區，但主要靠波長較長的紅外線。輻射源表面在單位時間內、單位面積上所發射（或吸收）的能量同該表面的性質及溫度有關 ，表面越黑暗越粗糙，發射（吸收）能量的能力就越強。任何物體都以電磁波的形式向周圍環境輻射能量。輻射電磁波在其傳播路上遇到物體時，將激勵組成該物體的微觀粒子的熱運動，使物體加熱升溫。熱輻射電磁波的波長限於0.8微米至0.8毫米的紅外波段。物體的溫度升高到400—500℃後就會發出可見光（波長為0.4—0.8微米） ，同時以熱的形式輻射能量。熱輻射遵循的宏觀規律是建立在普朗克平衡輻射場能量密度公式基礎上的斯忒藩－玻耳茲曼定律：黑體的總輻出度E0（單位時間里從單位面積發射的能量）與它溫度T4成正比：
E0(T)=σ0T4=σ0′(T/100)4
式中的比例系數σ0′=5.67焦/（秒·米2·開4）稱斯忒藩－玻耳茲曼常數。落到物體上的電磁輻射部分被吸收，部分被反射，部分貫穿物體，可分別定義物體的吸收系數a、反射系數r和透射系數d為：
a=Qa/Qr=Qr/Qd=Qd/Q
式中的Q和Qa、Qr、Qd分別表示入射物體的電磁輻射能量及其被吸收、反射和透射的那一部分能量。由能量守恆定律可得：a+r+d=1。通常把a=1、r=d=0的物體稱為絕對黑體；具有全反射（r=1、a=d=0）性質的物體稱絕對白體；絕對透明體的d=1、a=r=0。實際上只有薄膜固體才具有相當的透明度。一些氣體可看作是透明體，另一些氣體對輻射的吸收具有選擇性。吸收系數與波長無關（aλ=a=常數）的物體被稱為灰體。灰體的單色輻出度類似黑體是連續分布的，只是數值按比例ε減小，ε又稱黑度。由此可得灰體的總輻出度為：
E=εE0=εσ0T4=σT4=σ′(T/100)4
式中的σ=εσ0（或者σ′=εσ0′），稱作灰體的輻射系數。
不同物體對同樣電磁波的吸收、穿透和反射的程度各不相同。
一個物體向外輻射能量的同時，還吸收從其他物體輻射來的能量。如果物體輻射出去的能量恰好等於在同一時間內所吸收的能量，則輻射過程達到平衡，稱為平衡輻射，此時物體具有固定的溫度（見普朗克公式）。
熱輻射能把熱能以光速穿過真空，從一個物體傳給另一個物體。任何物體只要溫度高於絕對零度，就能輻射電磁波，被物體吸收而變成熱能，稱為熱射線。電磁波的傳播不需要任何媒質，熱輻射是真空中唯一的熱傳遞方式。太陽傳遞給地球的熱能就是以熱輻射的方式經過宇宙空間而來。

⑹ 熱輻射是咋回事

熱輻射

熱的一種傳遞方式。它不依賴物質的接觸而由熱源自身的溫度作用向外發射能量，這種傳熱方式叫「熱輻射」。它和熱的傳導、對流不同。它不依靠媒質而把熱直接從一個系統傳給另一系統。熱輻射是以電磁波輻射的形式發射出能量，溫度的高低，決定於輻射的強弱。溫度較低時，主要以不可見的紅外光進行輻射，當溫度為300℃時，熱輻射中最強的波長在5×10-4厘米左右，即在紅外區。當物體的溫度在500℃以上至800℃時，熱輻射中最強的波長成分在可見光區。例如，太陽表面溫度為6000℃，它是以熱輻射的形式，經宇宙空間傳給地球的。這是熱輻射遠距離傳熱的主要方式。近距離的熱源，除對流、傳導外，亦將以輻射的方式傳遞熱量。熱輻射有時亦稱紅外輻射，波長范圍約0.7微米到1毫米，為可見光譜中紅光端以外的電磁輻射。

關於熱輻射，其重要規律有四個：基爾霍夫輻射定律、普朗光輻射分布定律、斯蒂藩�玻耳茲曼定律、維恩位移定律。這四個定律，有時統稱為熱輻射定律。
參考資料：http://218.24.233.167:8000/Resource/GZ/GZWL/WLBL/WLS00048/4704_SR.htm