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發(fā)射率的概念以及影響因素

作者：admin 來源：發(fā)布時間：2019-09-10 10:22 瀏覽量：

紅外輻射測溫，實(shí)際上是測量在一定波長寬度下物體表面的輻射能量，再換算成溫度。但是由于物體表面發(fā)射率的不同和隨溫度，隨波長的變化，給輻射測溫帶來了復(fù)雜的問題。前面的輻射理論只是對理想輻射源---黑體而言，它的發(fā)射率是1。而對于大多數(shù)物體來說，發(fā)射率都小于1，這些物體稱為非黑體。這些非黑體的物體發(fā)射率變化有如下三種情況：

1、發(fā)射率小于1但不隨波長變化，此為灰體；

2、發(fā)射率不僅小于1而且隨波長變化，如一些高分子有機(jī)材料，玻璃、以及氣體分子等就是這樣；

3、發(fā)射率隨波長變化，又隨溫度變化，如某些金屬等。

2、3這兩種情況屬于非灰體。

物體的發(fā)射率表示為物體的輻射度與和物體具有相同溫度的黑體的輻射度之比。其值在零和小于1的數(shù)值之間。物體的發(fā)射率可分為半球發(fā)射率、定向發(fā)射率、法向發(fā)射率、以及全發(fā)射率和光譜發(fā)射率。實(shí)際上它們之間的差別通常都比較小。除了對磨光金屬外，其差別可忽略不計(jì)。

影響發(fā)射率的因素主要有以下方面：

1、材料種類的影響：非金屬材料和金屬氧化物發(fā)射率都比較高，一般大于0.8，并隨著溫度的增高而減小。金屬發(fā)射率較低，隨著溫度成正比增加。輻射發(fā)生在表面，與表面狀態(tài)相關(guān)。

2、表面粗糙度的影響：金屬鋁、合金、不銹鋼，在噴砂處理后，比拋光表面的發(fā)射率提高一到兩倍。但有些非金屬材料，如多晶陶瓷，聚苯乙烯和聚乙烯，其發(fā)射率與表面粗糙度不敏感?？筛鶕?jù)基爾霍夫定律ε=1-R來說明粗糙度對發(fā)射率的影響。

3、理化結(jié)構(gòu)的影響：材料的化學(xué)成分以及處理、冷加工、表面處理形成的表面結(jié)晶狀態(tài)，及其表面形成的沉積物、油膜和氧化膜等，都會明顯影響發(fā)射率。

4、材料厚度的影響：金屬材料的熱輻射性質(zhì)發(fā)生在表面幾微米的層內(nèi)，可看作其表面的性質(zhì)、發(fā)射率與厚度無關(guān)。對于大多數(shù)非金屬電介質(zhì)材料，輻射有一定的貫穿深度。因此，非金屬電介質(zhì)和半透明材料的發(fā)射率不僅取決于其表面狀態(tài)，還與樣品厚度有關(guān)。

5、發(fā)射率對黑體輻射定律的修正，可應(yīng)用于灰體和其他知道發(fā)射率的實(shí)際物體。

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