什么是黑體？ - 科普篇

什么是黑體？

（1）在任何條件下，完全吸收任何波長的外來輻射而無任何反射的物體。

（2）吸收比為1的物體. 

（3）在任何溫度下，對入射的任何波長的輻射全部吸收的物體。任何物體都具有不斷輻射、吸收、發(fā)射電磁波的本領(lǐng)。輻射出去的電磁波在各個波段是不同的，也就是具有一定的譜分布。這種譜分布與物體本身的特性及其溫度有關(guān)，因而被稱之為熱輻射。為了研究不依賴于物質(zhì)具體物性的熱輻射規(guī)律，物理學(xué)家們定義了一種理想物體——黑體(black body)，以此作為熱輻射研究的標準物體。所謂黑體是指入射的電磁波全部被吸收，既沒有反射，也沒有透射( 當然黑體仍 黑體輻射然要向外輻射)?；鶢柣舴蜉椛涠?Kirchhoff)，在熱平衡狀態(tài)的物體所輻射的能量與吸收率之比與物體本身物性無關(guān),只與波長和溫度有關(guān)。按照基爾霍夫輻射定律，在一定溫度下，黑體必然是輻射本領(lǐng)最大的物體，可叫作完全輻射體。

在紅外熱成像中不同物質(zhì)輻射出來的電磁波是永不相交的，這種黑體只是一個參照物，相當于一個零點。但現(xiàn)實世界不存在這種理想的黑體，那么用什么來刻畫這種差異呢?對任一波長， 定義發(fā)射率為該波長的一個微小波長間隔內(nèi)， 真實物體的輻射能量與同溫下的黑體的輻射能量之比。顯然發(fā)射率為介于0與1之間的正數(shù)，一般發(fā)射率依賴于物質(zhì)特性、 環(huán)境因素及觀測條件。如果發(fā)射率與波長無關(guān)，那么可把物體叫作灰體(grey body)， 否則叫選擇性輻射體。

紅外熱像儀在長期使用的過程中會受外部因素影響，而造成誤差，所以需要用黑體來校準。