热辐射的基本定律
热辐射的基本定律
空间所有的物体都通过辐射方式交换着能量,如果没有其他方式的能量交换,则一物体热状态的变化就决定于发射与吸收辐射能量的差值。当物体的辐射能量等于吸收的外来据射能量,这时该物体处于热平衡状态,因而我们可以用一个函数温度了来描述它,热力学定律可以用于研究平衡辐射的吸收与发射的规律。
一般来说,物体的辐射能量收支并不相等,物体处于非辐射平衡状态。但是如果辐射热交换过程相当慢,以致物体中的内能的分布来得及变化均匀,并继续处于热平衡状态,那这时的辐射可视为具有准平衡性质。此时,物体的温度是在变化的,但每一给定的瞬时,物体的状态都可以视为平衡的,仍可用一定的温度来描述它。
地球大气中的辐射过程,一般认为在地面以上至60km的大气仍可视为处于局地辐射平衡状态。地表与大气耦合面能量交换过程复杂,一般在几微米的表层内,处于非热平衡状态。