阅读如下资料并回答问题:自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐*电磁波,这种辐*因与温度有关,称为势辐...
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阅读如下资料并回答问题:
自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐*电磁波,这种辐*因与温度有关,称为势辐*,势辐*具有如下特点:○1辐*的能量中包含各种波长的电磁波;○2物体温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐*的能量越大;○3在辐*的总能量中,各种波长所占的百分比不同。
处于一定温度的物体在向外辐*电磁能量的同时,也要吸收由其他物体辐*的电磁能量,如果它处在平衡状态,则能量保持不变,若不考虑物体表面*质对辐*与吸收的影响,我们定义一种理想的物体,它能100%地吸收入*到其表面的电磁辐*,这样的物体称为黑体,单位时间内从黑体表面单位央积辐*的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比,即,其中常量瓦/(米2・开4)。
在下面的问题中,把研究对象都简单地看作黑体。
有关数据及数学公式:太阳半径千米,太阳表面温度开,火星半径千米,球面积,,其中R为球半径。
(1)太阳热辐*能量的绝大多数集中在波长为2×10-9米~1×10-4米范围内,求相应的频率范围。
(2)每小量从太阳表面辐*的总能量为多少?
(3)火星受到来自太阳的辐*可认为垂直*可认为垂直身到面积为(为火星半径)的圆盘上,已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍,忽略其它天体及宇宙空间的辐*,试估算火星的平均温度。
【回答】
解: (1) ○1
(赫) ○2
(赫) ○3
辐*的频率范围为3×1013赫-1.5×1013赫
(2)每小量从太阳表面辐*的总能量为
○4
代入数所得W=1.38×1010焦 ○5
(3)设火星表面温度为T,太阳到火星距离为,火星单位时间内吸收来自太阳的辐*能量为
○6
○7
火星单位时间内向外辐*电磁波能量为: ○8
火星处在平衡状态 ○9
即 ○10
由○10式解得火星平均温度(开) ○11
知识点:未分类
题型:计算题