問題詳情:
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自然界中的物體由於具有一定的温度,會不斷向外輻*電磁波,這種輻*因與温度有關,稱為勢輻*,勢輻*具有如下特點:○1輻*的能量中包含各種波長的電磁波;○2物體温度越高,單位時間從物體表面單位面積上輻*的能量越大;○3在輻*的總能量中,各種波長所佔的百分比不同。
處於一定温度的物體在向外輻*電磁能量的同時,也要吸收由其他物體輻*的電磁能量,如果它處在平衡狀態,則能量保持不變,若不考慮物體表面*質對輻*與吸收的影響,我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入*到其表面的電磁輻*,這樣的物體稱為黑體,單位時間內從黑體表面單位央積輻*的電磁波的總能量與黑體絕對温度的四次方成正比,即,其中常量瓦/(米2・開4)。
在下面的問題中,把研究對象都簡單地看作黑體。
有關數據及數學公式:太陽半徑千米,太陽表面温度開,火星半徑千米,球面積,,其中R為球半徑。
(1)太陽熱輻*能量的絕大多數集中在波長為2×10-9米~1×10-4米範圍內,求相應的頻率範圍。
(2)每小量從太陽表面輻*的總能量為多少?
(3)火星受到來自太陽的輻*可認為垂直*可認為垂直身到面積為(為火星半徑)的圓盤上,已知太陽到火星的距離約為太陽半徑的400倍,忽略其它天體及宇宙空間的輻*,試估算火星的平均温度。
【回答】
解: (1) ○1
(赫) ○2
(赫) ○3
輻*的頻率範圍為3×1013赫-1.5×1013赫
(2)每小量從太陽表面輻*的總能量為
○4
代入數所得W=1.38×1010焦 ○5
(3)設火星表面温度為T,太陽到火星距離為,火星單位時間內吸收來自太陽的輻*能量為
○6
○7
火星單位時間內向外輻*電磁波能量為: ○8
火星處在平衡狀態 ○9
即 ○10
由○10式解得火星平均温度(開) ○11
知識點:未分類
題型:計算題