基尔霍夫辐射定律的应用

早在1866年，基尔霍夫就发现，物体的辐射出射度与物体的吸收率之间有内在的联系。他首先从理论上推知，吸收率A(λ，T)较高的物体，其单色发射本领M(λ，T)也较大，然而比值是一恒量，这一恒量与物体性质无关，其大小仅决定于物体的温度和光的波长。

具体地说，如果将温度不同的物体Pl、P2、P3放在一个理想的、抽真空的密闭绝热容器里(图7-1)，则物体之间，以及物体与容器之间只能通过辐射和吸收来交换能量。若物体在单位时间内辐射的能量比吸收的多时，它的温度就降低，辐射就减弱，反之，温度就升高，辐射就增强。

图7-1 密闭绝热容器

经过一段时间后，所有物体，包括容器在内都会达到相同的温度，建立热平衡，此时各物体在单位时间内辐射的能量与吸收的能量必然相等，对任何波长都成立，单色辐出度大的物体其单色吸收比也一定大，单色辐出度小的物体，其单色吸收比也一定小。(www.xing528.com)

1859年，基尔霍夫根据热平衡原理得出这样一个定律：物体的单色辐出度和单色吸收比的比值与物体的性质无关，是波长和温度的普适常数。若P1、P2、P3在热平衡时的单色辐出度和单色吸收比各为M1(λ，T)，A1(λ，T)；M2(λ，T)，A2(λ，T)；M3(λ，T)，A3(λ，T)，则基尔霍夫辐射定律可以下式表示：

根据式(7-4)，可以推出在热平衡时，凡是强吸收体必然是强辐射源。这个结论可由实验证明，把涂有一点煤烟的玻璃棒，放在酒精灯的火焰里加热，移出后看到棒有煤烟部分比其他部分更为红亮。因为煤烟的吸收比玻璃大，所以它的辐射就强。