온도계에서 흑체의 역할은 무엇입니까?
(1) 모든 조건에서 어떤 파장의 외부 방사선도 반사 없이 완전히 흡수하는 물체입니다.
(2) 흡수율이 1인 물체.
(3) 모든 온도에서 모든 파장의 입사 방사선을 모두 흡수하는 물체. 모든 물체는 전자기파를 지속적으로 방출, 흡수 및 방출하는 능력을 가지고 있습니다. 방사되는 전자기파는 각 대역마다 다릅니다. 즉, 특정 스펙트럼 분포를 갖습니다. 이러한 스펙트럼 분포는 물체 자체의 특성 및 온도와 관련이 있으므로 열복사라고 합니다. 물질의 특정한 물리적 성질에 의존하지 않는 열복사 법칙을 연구하기 위해 물리학자들은 열복사 연구의 표준 물체로 사용되는 이상적인 물체——흑체(Black Body)를 정의했습니다. 소위 흑체는 입사된 모든 전자기파가 흡수되거나 반사되거나 전송되지 않음을 의미합니다(물론 흑체는 여전히 외부로 방출됩니다).
키르히호프의 복사법칙(Kirchhoff), 즉 열평형 상태에 있는 물체가 복사하는 에너지와 흡수율의 비율은 물체 자체의 물리적 특성과는 아무런 관련이 없고 단지 파장과 온도에만 관련이 있습니다. 키르히호프의 복사 법칙에 따르면, 특정 온도에서 흑체는 가장 큰 복사 능력을 갖는 물체여야 하며, 이를 완전한 방사체라고 부를 수 있습니다. 적외선 열화상에서는 서로 다른 물질에서 방출되는 전자기파가 절대 교차하지 않습니다. 이 흑체는 영점에 해당하는 참조 개체일 뿐입니다. 그러나 그러한 이상적인 흑체는 현실 세계에는 존재하지 않는데, 이 차이를 어떻게 설명할 수 있을까요? 모든 파장에 대해 정의된 방사율의 작은 파장 간격 내에서 실제 물체의 복사 에너지는 동일한 온도에서 흑체의 복사 에너지와 동일합니다. 분명히 방사율은 0과 1 사이의 양수이며 일반적으로 방사율은 재료 특성, 환경 요인 및 관찰 조건에 따라 달라집니다. 방사율이 파장과 무관하면 물체를 회색체(회색체)라고 부를 수 있고, 그렇지 않으면 선택적 방사체라고 합니다.
적외선 열화상 카메라는 장기간 사용시 외부요인의 영향을 받아 오차가 발생하므로 흑체로 교정이 필요합니다.
