热辐射实验报告
大学热辐射实验报告
大学热辐射实验报告实验目的本实验旨在通过观察和测量不同物体的热辐射现象，加深对热辐射的理解，并探究热辐射和温度之间的关系。
实验原理热辐射是指物体在温度不同的情况下，通过辐射传播能量的现象。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，热辐射功率密度与物体的温度的四次方成正比。
实验中采用热辐射仪测量不同物体的热辐射功率，通过改变物体的温度，进一步验证斯特藩-玻尔兹曼定律。
实验器材- 热辐射仪- 温度计- 不同温度的物体（如金属块、水、玻璃等）实验步骤1. 首先将热辐射仪放置在实验室中心位置，并待其稳定。
2. 使用温度计测量环境温度，并记录作为背景辐射功率。
3. 依次选取不同温度的物体，如金属块、水、玻璃等，并将其放置在热辐射仪的探测口前。
4. 等待一段时间后，使物体与热辐射仪达到热平衡，读取热辐射仪显示的辐射功率值。
5. 记录当前物体的温度，重复步骤3和步骤4，直至完成所有物体的测量。
实验结果与分析通过对不同物体的热辐射功率测量，我们得到了以下数据：物体温度（）辐射功率（瓦）金属块100 20水50 15玻璃30 10根据斯特藩-玻尔兹曼定律，热辐射功率密度与物体的温度的四次方成正比。
如果我们用P表示辐射功率，T表示温度，则可以得到以下关系式：P ∝T^4为了验证这一关系，我们取对数，得到：logP = 4logT + C其中C为常数。
通过对测量数据进行对数处理，我们得到了以下线性拟合图象：
02 03
有限元法
将连续的物理空间划分为有限个单元，并在每个单元内构 造插值函数，通过求解单元刚度矩阵和载荷向量得到整体 刚度矩阵和载荷向量，进而求解热传导问题，适用于复杂 区域和复杂边界条件的问题。
蒙特卡罗法
通过随机抽样的方式模拟热传导过程中分子的随机运动， 从而得到温度场等物理量的统计规律，适用于微观尺度的 热传导问题。
热辐射实验方法
利用黑体辐射源或灰体辐射源， 测量试样在不同温度下的辐射强 度和波长分布，推算出辐射率和 发射率。
实验装置设计与搭建
热传导实验装置
包括加热系统、冷却系统、温度测量 系统、热流量测量系统等，确保试样 在稳定的温度梯度下进行测量。
热辐射实验装置
由辐射源、试样夹持装置、温度控制 系统、光谱测量系统等组成，实现试 样在特定温度下的辐射特性测量。
与实验结果对比分析
数据对比
将数值模拟得到的结果与实验结果进行对比，包括温度、热流密度 等关键物理量的数值大小和变化趋势，以验证数值模拟的准确性。
误差分析
针对数值模拟与实验结果之间的差异进行误差分析，探讨误差来源 和影响因素，如模型简化、参数设置、网格划分等。
模型优化
根据误差分析结果对数值模拟模型进行优化改进，提高模型的预测精 度和可靠性。
热传导与热辐射的应用场景
热传导适用于固体内部或固体之间的传热，而热辐射适用于真空或气体中的传热。
热传导与热辐射的优缺点
热传导具有传热稳定、可控性强的优点，但传热效率相对较低；热辐射传热效率高，但受物体表面特性 和环境温度影响较大。
CHAPTER 05
数值模拟与验证
数值模拟方法介绍
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01
有限差分法
热传导与热辐射的能量转化实验探究与分析
热传导是物体内部或物体之间由于温 度差异而产生的热量传递现象。
热传导遵循傅里叶定律，其公式为： Q = -k * A * (dT/dx)，其中Q为热流 量，k为热传导系数，A为传热面积， dT/dx为温度梯度。
热辐射基本原理及公式
热辐射是物体由于内部微观粒子的热运动而发射的电磁波现象。
热辐射遵循斯特藩-玻尔兹曼定律和基尔霍夫定律，其公式分别为：E = σ * T^4（斯特藩-玻尔兹曼定 律，E为辐射力，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，T为绝对温度）和ε = A/E（基尔霍夫定律，ε为发射率， A为吸收率，E为入射辐射力）。
06
结论总结与展望
本次实验成果总结
验证了热传导与热辐射的基本理论和公式
通过实验数据的分析和处理，验证了热传导与热辐射的基本理论和公式，包括热传导方 程、热辐射定律等。
探究了不同材料对热传导与热辐射的影响
通过对比不同材料的实验结果，发现材料的导热系数、发射率等物性参数对热传导与热 辐射的能量转化具有重要影响。
揭示了温度差与热传导与热辐射能量转化的关系
实验结果表明，温度差是影响热传导与热辐射能量转化的重要因素，温度差越大，能量 转化速率越快。
对未来研究方向的展望
深入研究复杂形状和条件下的热传导与热辐射问题
目前的研究主要集中在简单形状和条件下的热传导与热辐射问题，未来可以进一步深入研究复杂形状和条件下的相关 问题，如非均匀加热、非线性热传导等。
03
对比分析。
为实际应用提供理论支持
01
为优化热传导与热辐射过程提供理论依据，指导实 际工程应用中的材料选择和结构设计。
02
通过实验数据与理论模型的对比分析，验证理论模 型的正确性和适用性。
03
传热中温辐射时物体的黑度测试实验报告
实验三中温辐射时物体的黑度测试实验报告1．实验原理用n 个物体组成的辐射换热系统中，利用净辐射法，可以求物体i 的纯换热量Q net.i。
式中：Q net.i —i 面的净辐射换热量。
Q abs,i —i 面从其他表面的吸热量。
Q e,i —i 面本身的辐射热量。
αi —i 面的吸收率。
E eff,k —k 面的有效辐射力。
X k,i —k 面对i 面的角系数。
F k —k 面的面积。
εi —i 面的黑度（发射率）。
E b,i —i 面的辐射力。
根据本实验的设备情况，可以认为：1、热源1，传导圆筒2 为黑体。
2、热源1，传导筒2，待测物体（受体）3，它们表面上的温度均匀（见图1）四、实验方法和步骤本仪器用比较法定性的测定物体的黑度，具体方法是通过对三组加热器电压的调整（热源一组，传导体二组），使热源和传导体的测温点恒定在同一温度上，然后分别将“待测”（受体为待测物体，具有原来的表面态度）和“黑体”（受体仍为待测物体，但表面薰黑）两种状态的受体在相同的时间接受热辐射，测出受到辐射后的温度，就可按公式计算出待测物体的黑度。
为了测试成功，最好在实测前对热源和传导体的恒温控制方法进行1-2 次探索，掌握规律后再进行正式测试。
具体实验步骤如下：1．将热源腔体1 和受体腔体3（先用“待测”状态的受体）对正靠近传导体2 并在受体腔体与传导体之间插入石棉板隔热。
2．接通电源，调整热源、传导左和传导右的调温旋钮，使其相应的加热电压调到合适的数值。
加热30 分钟左右，对热源和传导体两侧的测温点进行监测，根据温度值，微调相应的加热电压，直至所有测点的温度基本稳定在要求的温度上。
3．系统进入恒温后（各测温点的温度基本接近，且各点的温度波动小于3℃），去掉隔热板，使受体腔体靠近传导体，然后每隔10 分钟对受体的温度进行监测、记录、测得一组数据。
在此同时，要监测热源和传导体温度，并随时进行调整。
4．取下受体体腔，待受体冷却后，用松脂（带有松脂的松木）或蜡烛将受体表面薰黑。
热辐射实验观察物体的热辐射行为和辐射强度的变化
05
实验结果讨论与解释
实验结果总结
在不同温度下，物体的热辐射强度有明 显变化，随着温度的升高，热辐射强度 增大。
物体的热辐射行为与其表面性质密切相关， 不同材料表面的热辐射特性存在差异。
通过实验测量得到了物体热辐射强 度与温度之间的定量关系，为后续 的理论分析和应用提供了重要数据 。
结果与理论预测一致性评估
使用热源时，要确保电源 或燃料的安全使用，避免 漏电或燃气泄漏等情况。
在测量热辐射强度时，要 确保辐射计探头的准确性 和稳定性，避免误差的产 生。
在实验过程中，要保持环 境的稳定和安静，避免外 部因素对实验结果的影响 。
在改变物体样品时，要注 意选择合适的材料和尺寸 ，避免对实验结果产生干 扰。
03
实验结果与普朗克辐射定律的理论预测基本相符，验证了该定律在描述物体热辐射行为方面的有效性 。
在高温区域，实验结果与理论预测的偏差较小，而在低温区域偏差相对较大，这可能与实验条件和测量 误差有关。
需要进一步改进实验方法和提高测量精度，以更准确地验证理论预测和探究物体热辐射行为的细节特征 。
可能误差来源及改进措施
02
粗糙表面物体热辐射存在较大 的局部差异，红外辐射强度和 温度分布不均匀；
03
不同表面状态的物体在相同温 度下的热辐射行为存在差异， 表面粗糙度等因素会对热辐射 产生影响。
04
辐射强度变化测量与分析
辐射强度测量方法介绍
热电偶法
利用热电偶测量物体表面的温度 梯度，从而推算出热辐射强度。 这种方法简单易行，但精度较低 。
热辐射现象在日常生活中的应用举例
红外测温仪
利用物体热辐射的原理，通过测量物体辐射的红外线的强度，可以快速地测量物体的温 度，被广泛应用于医疗、安检等领域。
热能传递：热传导和热辐射的实验
探究热能传递的规律
实验目的：探究热 传导和热辐射在热 能传递中的作用
实验原理：通过观 察不同材料和条件 下热传导和热辐射 的效果，分析热能 传递的规律
实验步骤：准备不 同材料和设定不同 条件进行实验，记 录实验数据并进行 分析
实验结果：得出热 传导和热辐射在热 能传递中的规律， 为实际应用提供理 论支持
实验操作流程
准备实验器材：包括热源、散热器、温度计、支架等 组装实验装置：将热源和散热器放置在支架上，连接温度计 开始实验：加热热源，观察温度计的变化 数据记录：记录实验过程中的温度变化数据 实验结束：关闭热源，待温度稳定后结束实验
数据记录与处理
实验过程中，需要实时记录实验数据，包括温度变化、热能传递速率等。 实验结束后，对实验数据进行整理、分析和处理，以得出实验结论。 使用表格、图表等方式展示实验数据，以便更好地比较和分析。 数据处理时需要注意误差分析，以避免实验结果的不准确。
影响因素：物体的温 度、表面材料和环境 因素等都会影响热辐 射的强度和波长分布。
实验原理：通过实验 测量不同条件下物体 热辐射的强度和光谱 分布，探究热辐射的 规律和影响因素。
实验装置介绍
实验装置包括加热 器、热电偶、散热 器和测量仪表等部 分
加热器用于产生热 量，热电偶用于测 量温度变化，散热 器用于控制热量的 散失
测量误差：测量 工具或方法不准 确导致的误差
环境因素误差： 实验环境变化对 实验结果的影响
系统误差：实验 设备或仪器的系 统误差对实验结 果的影响
06
结论与展望
实验结论总结
添加标题
热传导和热辐射是热能传递的两种主要方式，它们 在实验条件下表现出不同的传递特性和规律。
添加标题
热的传递方式实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解和掌握热传递的三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。
2. 探究不同材料、不同条件下热传递的特点和规律。
3. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理热传递是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
根据热量传递的介质和方式，热传递可以分为三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。
1. 热传导：热量通过物体内部的分子或原子振动传递。
在固体中，热传导是最主要的传热方式。
热传导速率与物体材料的导热系数、温度差和物体厚度有关。
2. 热对流：热量通过流体（液体或气体）的流动传递。
热对流速率与流体速度、流体密度、温度差和流体粘度有关。
3. 热辐射：热量通过电磁波传递。
热辐射速率与物体温度的四次方、辐射面积和辐射波长有关。
三、实验器材1. 热传导实验装置：两个不同材料的金属块、热电偶、温度计、计时器、支架等。
2. 热对流实验装置：两个不同材料的金属块、热电偶、温度计、计时器、支架、加热器、水等。
3. 热辐射实验装置：两个不同材料的金属块、热电偶、温度计、计时器、支架、加热器、电热丝、黑体辐射计等。
四、实验步骤1. 热传导实验：（1）将两个不同材料的金属块分别放置在支架上。
（2）将热电偶分别插入两个金属块的一端。
（3）用温度计测量两个金属块的初始温度。
（4）将一个金属块加热至一定温度，然后将其与另一个金属块接触。
（5）记录温度计示数随时间的变化，分析热传导速率。
2. 热对流实验：（1）将两个不同材料的金属块分别放置在支架上。
（2）将热电偶分别插入两个金属块的一端。
（3）将水倒入实验装置中，并加热至一定温度。
（4）将加热的金属块放入水中，记录温度计示数随时间的变化。
（5）分析热对流速率。
3. 热辐射实验：（1）将两个不同材料的金属块分别放置在支架上。
（2）将热电偶分别插入两个金属块的一端。
（3）将电热丝加热至一定温度，并放置在实验装置的一端。
（4）记录温度计示数随时间的变化。
（5）分析热辐射速率。
认识热辐射实验报告
认识热辐射实验报告一、实验目的1. 了解热辐射的基本概念和特点；2. 掌握热辐射实验的操作方法；3. 理解热辐射与温度之间的关系。
二、实验原理热辐射是物体在一定温度下，向外发射热能的现象。
热辐射的特点是：无视觉效应、能够在真空中传播、遵循不同温度下不同频率的辐射能量分布规律。
根据瑞利-金斯定理，热辐射的辐射能量密度与频率之间满足普朗克辐射定律：B(\nu, T) = \frac{{2h \nu^3}}{{c^2}} \cdot \frac{1}{{e^{\frac{{h\nu}}{{kT}}} -1}}其中，B(\nu, T) 是单位体积内每单位频率的辐射能量，h 为普朗克常数，c 为光速，k 为玻尔兹曼常数，T 为绝对温度，\nu 为频率。
三、实验装置与步骤实验装置：1. 黑色辐射腔体：用于产生稳定的热辐射环境，内壁涂有黑色吸热层，外壁绝热处理；2. 热辐射测量仪：用于测量热辐射的频率分布；3. 温度控制装置：用于控制热辐射腔体的温度。
实验步骤：1. 打开热辐射测量仪和温度控制装置，待其启动完成；2. 将温度控制装置设定为所需的温度值，等待一段时间使温度稳定；3. 使用热辐射测量仪测量热辐射的频率分布，并记录下每个频率对应的辐射能量密度；4. 复制以上步骤，分别测量不同温度下的热辐射频率分布。
四、实验结果与分析在实验中，我们选择了三个温度（298K、400K、500K）进行了热辐射实验，并记录下了对应的辐射能量密度数据。
根据普朗克辐射定律，我们可以绘制出三条频率与辐射能量密度的关系曲线。
经过数据处理和绘图，我们得到了如下图所示的结果：
结论：总结实验 结果，得出实验 结论，为后续研 究提供参考和依 据
实验结果与讨论
实验数据汇总与分析
实验目的：验证热传导与 热辐射的能量转化关系
实验设备：热传导板、热 辐射板、温度传感器、数 据采集器
实验数据：温度随时间的 变化曲线
数据分析：通过比较热传导板和 热辐射板的温度变化，分析热传 导与热辐射的能量转化关系
实验数据记录：准确记录实验 过程中的温度、时间、功率等 数据
数据可视化：利用图表、图 形等方式展示实验结果
数据分析与解释：对实验数据 进行深入分析，解释实验现象
和结果
实验结果分析
实验数据：记录 实验过程中的温 度、时间、热传 导率等数据
数据处理：对实 验数据进行整理、 分析和处理，得 出实验结果
结果解释：根据 实验结果，解释 热传导与热辐射 的能量转化过程 和原理
实验改进方向与建议
提高实验数据的准确性和可靠性 优化实验设计，提高实验效率 加强实验结果的分析和解释 提出未来研究方向和改进措施
未来研究展望
深入研究热传导与 热辐射的能量转化 机理
探索更高效的热传 导与热辐射材料
开发新型热传导与 热辐射技术，提高 能量利用效率
研究热传导与热辐 射在节能环保领域 的应用，为可持续 发展做出贡献
传递的过程
热传导的机理： 通过分子间的 碰撞和振动来 实现热量的传
递
热传导的速度： 与物体的导热 系数、温度差 和传热面积有
关
热传导的应用： 例如，热管、散 热器等设备都是 利用热传导原理
来工作的。
热辐射原理
热辐射的定义： 物体通过电磁波 传递能量的过程
热辐射的公式： E=σT^4，其中 E为辐射能量，σ 为斯蒂芬-玻尔兹 曼常数，T为绝 对温度
热辐射实验
热辐射实验
热辐射是指物体由于其内部热能而向外辐射能量的现象。
在热辐射实验中，我们将探究热辐射的特性和规律。
实验原理
热辐射的能量来源于物体内部的热能，从而引起其分子、原子或电子的转换和辐射出电磁波。
热辐射的频率和强度是取决于物体的温度和表面特性的。
斯特藩-玻尔兹曼定律描述了热辐射的能量与温度的关系，即物体的热辐射强度与第四次方的绝对温度成正比。
热辐射实验需要使用黑体辐射体，它能够完全吸收所有进入其中的电磁波，并将其转化为热能，从而实现热辐射的理想模型。
在实验中，我们使用铝箔球作为黑体辐射体，将其放置在一个温控箱内，控制其温度。
实验步骤
1. 准备实验器材，包括铝箔球、温控箱、温度计等。
2. 将铝箔球放入温控箱内，并将温度设定为20℃。
3. 使用温度计测量铝箔球内部的温度，并记录数据。
4. 将温度提高到50℃，并在每个温度点上记录铝箔球的温度数据。
5. 使用铝箔球进行升温过程中，记录每个温度下的辐射能量，并绘制出辐射强度与温度的关系曲线。
实验结果与分析
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，我们预期辐射强度将随着温度的增加而增加，且呈现出温度的四次方关系。
实验结果表明，与预期相符，铝箔球的辐射强度随着温度的增加而增加，使得热辐射能量增加。
此外，在实验期间，还可以发现铝箔球的表面特性对其辐射能量产生了影响。
铝箔球表面越光滑，辐射能量的强度就越低。
这是因为光滑表面可能会反射出一部分辐射能量，并降低热辐射能量的产生。
HRH-1热辐射与红外扫描成像实验报告
温度t（℃）20 25 30 (80)辐射强度P（V）4、将红外辐射传感器移开，控温表设置在60℃，待温度控制好后，将红外辐射传感器移至靠近辐射体处，转动辐射体（辐射体较热，请带上手套进行旋转，以免烫伤）测量不同辐射表面上的辐射强度（实验时，保证热辐射传感器与待测辐射面距离相同，便于分析和比较），记录表2中。
表2：黑体表面与辐射强度记录表黑体面黑面粗糙面光面1 光面2（带孔）辐射强度（V）注：光面2上有通光孔，实验时可以分析光照对实验的影响。
图25、黑体温度与辐射强度微机测量：用计算机动态采集黑体温度与辐射强度之间的关系时，先按照步骤2连好线，然后把黑体热辐射测试架上的测温传感器PT100II连至测试仪面板上的“PT100传感器II”，用USB电缆连接电脑与测试仪面板上的USB接口，见图2所示。
具体实验界面的操作以及实验案例详见安装软件上的帮助文档。
二、探究黑体辐射和距离的关系1、按照实验一的步骤2把线连接好，连线图同图2。
2、将黑体热辐射测试架紧固在光学导轨左端某处，红外传感器探头紧贴对准辐射体中心，稍微调整辐射体和红外传感器的位置，直至红外辐射传感器底座上的刻线对准光学导轨标尺上的一整刻度，并以此刻度为两者之间距离零点。
3、将红外传感器移至导轨另一端，并将辐射体的黑面转动到正对红外传感器。
图3【实验注意事项】1.实验过程中，当辐射体温度很高时，禁止触摸辐射体，以免烫伤。
2.测量不同辐射表面对辐射强度影响时，辐射温度不要设置太高，转动辐射体时，应带手套。
3.实验过程中，计算机在采集数据时不要触摸测试架，以免造成对传感器的干扰。
4.辐射体的光面1光洁度较高，应避免受损。
光滑面黑面粗糙面教师评语：1.实验预习：（认真、较认真、一般、较差、很差）；占30%2.原始数据及实验结果：（准确合理、较准确、不合理）；占30%3.误差分析或作图：（规范、中等、不规范）；占20%4.卷面整洁度：（很好、较好、中等、较差、很差）；占20%评定等级：（）教师签名：日期：。
黑体热辐射实验
黑体辐射实验（41070101）实验背景：早在1859年，德国物理学家基尔霍夫在总结当时实验发现的基础上，用理论方法得出一切物体热辐射所遵从的普遍规律：在相同的温度下，各辐射源的单色辐出度Mi（λ，T）与单色吸收率αi（λ，T）成正比，其比值对所有辐射源（i=1，2，┄）都一样，是一个只取决于波长λ和温度T的普适函数。
而黑色物体对可见光能强烈吸收，则当获取能量时也应有在可见光区的强烈辐射，因而从黑体辐射的角度研究确定普适函数的具体形式就具有极大的吸引力。
显然，如果单色吸收率αi （λ，T）=1，则该辐射源的单色辐出度Mi（λ，T）就是要研究的普适函数。
而αi（λ，T）=1的辐射体就是绝对黑体，简称黑体。
黑体的辐射亮度在各个方向都相同，即黑体是一个完全的余弦辐射体，辐射能力小于黑体，但辐射的光谱分布与黑体相同的温度辐射体称为灰体。
任何物体，只要其温度在绝对零度以上，就向周围发射辐射，这称为温度辐射; 只要其温度在绝对零度以上，也要从外界吸收辐射的能量。
处在不同温度和环境下的物体，都以电磁辐射形式发出能量，而黑体是一种完全的温度辐射体，即任何非黑体所发射的辐射通量都小于同温度下的黑体发射的辐射通量；并且，非黑体的辐射能力不仅与温度有关，而且与表面的材料的性质有关，而黑体的辐射能力则仅与温度有关。
在黑体辐射中，存在各种波长的电磁波，其能量按波长的分布与黑体的温度有关。
实验目的：1、了解黑体辐射实验现象，掌握辐射研究方法；2、学会仪器调整与参数选择，提高物理数量关系与建模能力；3、通过验证定律，充实物理假说与思想实验能力。
实验仪器：WGH-10型黑体实验装置专门用于进行黑体辐射能量的测量和任意发射光源的辐射能量的测量。
可以记录出发光源的辐射能量曲线。
在实验时，通过改变光源的温度，分别进行扫描，可以从记录的光谱辐射曲线直接看到维恩位移定律的现象，并能够对普朗克定律、斯忒藩-波尔兹曼定律进行较精确的验证。
WGH-10型黑体实验装置的控制系统采用WINDOWS界面，在WINDOWS 95/98系统下均能适用，功能强大、操作简便。
热辐射系列实验
热辐射系列实验一、实验目的本实验中要对黑体辐射有一个初步的感性和理性认识，学习红外传感器的使用。
二、实验原理黑体辐射问题研究的是热辐射与会走为物体处于平面状态时能量按波长（频率）的分布。
如果一个物体能全部吸收投射在它上面的辐射而无反射。
这种物体就成为绝对黑体。
实验得出的热平衡时辐射能量密度按波长分布的曲线，其形状和位置只与黑体的绝对温度有关。
而与空腔的形状及组成的物质无关。
普朗克得到的符合实验结果的黑体辐射公式：11/512-⋅=T c e c M λλλ这里212hc c π=，k ch c /2=，k M 是光谱辐射出射度，代表的是单位面积的辐射源在某波长附近单位波长间隔内向空间发射的辐射功率。
在这个实验中我们利用红外线传感器测量辐射方盒的总辐射出射度M 。
M 是所有波长的电磁波的光谱辐射出射度的总和，数学表达式为：⎰+∞=0λλd M M上式又被称为斯蒂芬-博尔兹曼定律。
不通的物体，处于不同的温度，辐射出射度都不同。
三、实验仪器待测物体、转动传感器、红外传感器、热敏电阻传感器、功率放大器四、实验内容实验一：测量光强随温度的变化依次将转动传感器、红外传感器、热敏电阻传感器和功率放大器接到科学工作站，将待测物体的黑色面对准红外光传感器并保持距离不变，加热电压设为10V，并将采样频率设为1Hz，打开加热开关，做出光强随温度变化的曲线，加热到100℃时停止。
实验二：测量物体的不同待测面的光强加热电压设为9V，并将采样频率设为100Hz，将位置传感器移至最左端并调零，转动待测物体并依次测量其黑色面、抛光面、白色面及带孔面的辐射光强，保持四个面与传感器距离相同，每次测量时使位置传感器保持匀速自左向右运动，在同一坐标系中作出四条光强随位置变化的曲线。
五、实验结果实验一：保持待测物体相对于接收器的位置不变，研究辐射强度随温度的变化规律。
由图像验证了黑体的积分辐射——斯忒藩—玻耳兹曼定律，即黑体的总辐射通量与黑体的绝对温度T的四次方成正比。
大学生热辐射实验报告
大学生热辐射实验报告引言热辐射是物体由于其温度而发出的电磁辐射。
在日常生活中，热辐射是非常常见的现象，我们可以感受到太阳的热辐射，也可以通过红外线摄像机观察到物体的热辐射。
本次实验旨在通过热辐射实验，深入了解热辐射的基本原理和特性。
实验目的1. 掌握热辐射实验的基本操作和方法；2. 通过实验，了解物体的热辐射特性和辐射能量的分布；3. 分析热辐射与温度之间的关系。
实验仪器和材料1. 红外线热像仪2. 不同温度的物体（如玻璃杯、铝杯和塑料杯）3. 温度计4. 电源5. 计时器实验步骤1. 调节红外线热像仪，使其工作在合适的模式；2. 准备不同温度的物体，如玻璃杯、铝杯和塑料杯。
首先，将物体放置于室温环境中一段时间，以达到与环境相同的温度；3. 使用温度计分别测量物体的温度，并记录下来；4. 将物体放置在热像仪的视野范围内，观察红外线图像，并记录下相应的数据；5. 将物体分别加热，使得其温度升高，并记录下加热过程中的数据；6. 根据测得的数据进行分析和讨论。
实验数据物体初始温度（）最终温度（）红外线亮度-玻璃杯25 30 60铝杯25 50 80塑料杯25 35 70实验结果与讨论通过实验，我们观察到了不同温度物体的热辐射特性。
当温度升高时，物体的热辐射强度也随之增加。
从实验数据中可以看出，铝杯在相同温度下热辐射强度最高，而玻璃杯和塑料杯的热辐射强度相对较低。
根据普朗克黑体辐射定律可知，物体的热辐射强度与其温度的四次方成正比。
因此，我们可以推测铝杯的温度要高于玻璃杯和塑料杯，从而导致了铝杯的热辐射强度更高。
此外，根据实验数据还可以观察到，不同物体的热辐射特性也有所不同。
相同温度下，铝杯的热辐射强度要高于玻璃杯和塑料杯。
这是因为铝杯的热导率较高，材料的热辐射能力较强。
结论通过本次实验，我们了解了热辐射的基本原理和特性。
实验结果表明，温度与物体的热辐射强度成正比，不同材料的热导率也会影响热辐射的特性。
热辐射实验是学习热辐射物理学的重要方法，有助于深入理解热辐射现象的本质。
热辐射现象实验报告
一、实验目的1. 理解热辐射的概念及其原理。
2. 掌握热辐射的基本规律。
3. 通过实验验证热辐射现象。
二、实验原理热辐射是指物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。
一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大。
热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围从无线电波到γ射线。
热辐射的能量分布遵循斯特藩-玻尔兹曼定律，即物体单位表面积在单位时间内辐射的能量与温度的四次方成正比。
数学表达式为：E = σT^4，其中E为辐射能量，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，T为物体的绝对温度。
三、实验器材1. 红外热像仪2. 热辐射源（如红外灯泡）3. 温度计4. 支架5. 实验台6. 实验记录表四、实验步骤1. 准备实验器材，将红外热像仪、热辐射源、温度计等固定在实验台上。
2. 将红外热像仪对准热辐射源，调整距离，使成像清晰。
3. 记录热辐射源的温度。
4. 打开热辐射源，观察红外热像仪的成像情况，记录实验数据。
5. 关闭热辐射源，观察红外热像仪的成像情况，记录实验数据。
6. 对比两次实验数据，分析热辐射现象。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示，热辐射源在开启状态下，红外热像仪成像清晰，温度计显示温度升高。
2. 关闭热辐射源后，红外热像仪成像逐渐变暗，温度计显示温度降低。
3. 对比两次实验数据，发现热辐射现象明显，温度与辐射强度成正比。
六、实验结论1. 热辐射现象确实存在，物体在温度升高时会辐射电磁波。
2. 热辐射的强度与物体温度的四次方成正比。
3. 实验结果与理论分析相符，验证了热辐射现象。
七、实验讨论1. 本实验通过红外热像仪和温度计验证了热辐射现象，为实际应用提供了实验依据。
2. 在实际应用中，热辐射现象广泛应用于红外成像、红外测温、红外遥感等领域。
3. 在实验过程中，需要注意实验环境的稳定，确保实验数据的准确性。
八、实验总结本次实验成功验证了热辐射现象，使我们对热辐射有了更深入的了解。
在今后的学习和工作中，我们将继续关注热辐射现象，探索其在各个领域的应用。
热辐射实验
1.实验题目：热辐射与红外扫描成像系列实验2.实验目的1） 学习热辐射的背景知识及相关定律，理解科学家们创造性的思维方法和相关实验技术。
2） 学习用虚拟仪器研究热辐射基本定律，测量Planck 常数。
3） 了解红外扫描成像的基本原理，掌握扫描成像的实验方法和技术。
4） 培养学生运用热辐射的基本原理和相关技术进行基础研究和应用设计的能力。
3.实验内容1） 验证热辐射基本定律，用黑体辐射公式测量Planck 常数2） 研究和测定物体不同表面状态的辐射发射量3） 研究辐射发射量与距离的关系4） 红外扫描成像实验研究5） 红外无损探伤实验研究6） 红外温度计的设计与材料热性质的研究7） 运用热辐射基本定律和本实验装置进行自主应用设计性实验4.实验原理1. 了解热辐射的基本概念和定律当物体的温度高于绝对零度时，均有红外光向周围空间辐射出来，红外辐射的物理本质是热辐射。
其微观机理是物体内部带电粒子不停的运动导致热辐射效应。
热辐射的波长和频率在0.76∗100μ之间，与电磁波一样具有反射、透射和吸收等性质。
设辐射到物体上的能量为Q ，被物体吸收的能量为Q α，透过物体的能量为Q τ，被反射的能量为Q ρ。
由能量守恒定律可得： Q=Q α+Q τ+Q ρ归一化后可得：+1Q Q Q Q Q Qβαταβτ+=++= （1） 式中α为吸收率，τ为透射率，ρ为反射率。
1.1 基尔霍夫定律基尔霍夫指出：物体的辐射发射量M 和吸收率α的比值M/α与物体的性质无关，都等同于在同一温度下的绝对黑体的辐射发射量M B ，这就是著名的基尔霍夫定律。
1212()B M M M f t αα====L （2）基尔霍夫定律不仅对所有波长的全辐射（或称总辐射）而言是正确的，而且对任意单色波长λ也是正确的。
1.2 绝对黑体能完全吸收入射辐射，并具有最大辐射率的物体叫做绝对黑体。
实验室中人工制作绝对黑体的条件是：1）腔壁近似等温，2）开孔面积<<腔体。
热辐射实验
热辐射实验
热辐射实验指的是通过人工设备或实验装置来研究物体的热辐射现象。
下面是一个常见的热辐射实验示例：
实验目的：验证斯特藩-玻尔兹曼定律，即黑体辐射的功率和
温度的关系。
实验装置：包括一个黑色辐射窗口、一个热电偶测温装置和一个功率计。
实验步骤：
1. 将黑体辐射窗口通过一个隔热屏隔开，以保持辐射窗口的温度稳定。
2. 将热电偶测温装置的探头放置在辐射窗口上，用于测量辐射窗口的温度。
3. 将功率计置于辐射窗口正对位置，用于测量热辐射的功率。
4. 首先将辐射窗口加热至一个已知温度的稳定状态。
5. 在稳定状态下，记录下辐射窗口的温度和热辐射的功率。
6. 重复以上步骤，依次将辐射窗口加热至不同的已知温度，并记录相应的温度和功率数据。
7. 将实验得到的温度和功率数据进行处理和分析，验证斯特藩-玻尔兹曼定律。
实验注意事项：
1. 在实验过程中要注意保持辐射窗口的温度稳定，以避免误差。
2. 确保热电偶测温装置和功率计正常工作，以获得准确的温度和功率数据。
3. 实验室操作时应注意安全，避免烫伤和其他意外事故的发生。
这只是一个简单的热辐射实验示例，实际的实验过程可能还会涉及更多的实验参数和步骤，具体的实验设计会因实验目的和要求而有所不同。
热传导与热辐射的实验研究
书籍：作者. 书名. 出 版社, 出版年份.
网络资源：作者. 标题. 网站名称, 访问日期.
会议论文：作者. 标题. 会议名称, 会议地点, 会议年份.
专利：专利申请人. 专. 标准名称. 标准号, 发 布日期.
《热传导与热辐 射实验研究》， 作者：张三，出 版社：XX大学出 版社，出版年份： 2010年
《热传导与热辐 射理论与应用》， 作者：李四，出 版社：XX科技出 版社，出版年份： 2015年
《热传导与热辐 射实验研究进 展》，作者：王 五，出版社：XX 教育出版社，出 版年份：2018年
《热传导与热辐 射实验研究案例 分析》，作者： 赵六，出版社： XX电子工业出版 社，出版年份： 2020年
解决方案：增加实验次数，取平均值以减少误差
问题：实验设备故障 解决方案：定期检查和维护实 验设备，确保设备正常运行
解决方案：定期检查和维护实验设备，确保设备正常运行
问题：实验结果与理论不符 解决方案：重新检查 实验过程和参数设置，必要时调整实验方案
解决方案：重新检查实验过程和参数设置，必要时调整实验方案
实验结果可以为相关领域的研究和开发提供重要的理论依据和实践指导。
实验结果的推广价值在于，可以促进相关技术的发展和创新，提高生产效率， 降低生产成本，保护环境。
实验结果的应用前景及推广价值还可以体现在教育领域，为培养具有创新精 神和实践能力的人才提供支持。
期刊论文：作者. 标题. 期刊名称, 年份, 卷(期): 页码.
工作原理：热传导实验装置通过测量温度变化来研究热传导现象，热辐 射实验装置通过测量辐射强度来研究热辐射现象。
实验目的：研究热传导和热辐射的规律和影响因素
实验方法：采用控制变量法，改变实验条件，观察并记录实验数据，进 行分析和总结。
实验性热射实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在探究热射现象的原理及其影响因素，通过模拟实验，观察和记录不同条件下热射现象的变化，为热射现象的研究提供实验依据。
二、实验原理热射现象是指物体在高温环境下，由于热量传递导致物体表面温度升高，进而引起物体内部温度升高的一种现象。
实验中，我们将通过加热实验装置，观察物体表面温度变化，分析热射现象的影响因素。
三、实验设备与材料1. 实验装置：热射实验箱、加热器、温度计、计时器、支架、实验样品（如金属片、塑料片等）。
2. 实验材料：酒精、水、沙子、冰块等。
四、实验步骤1. 准备实验装置，将实验样品放置在实验箱内。
2. 调整加热器，使实验箱内温度升高。
3. 使用温度计测量实验样品表面温度，记录数据。
4. 改变实验条件，如改变加热器功率、实验样品材料、实验样品厚度等，重复步骤3。
5. 在实验过程中，观察实验样品表面温度变化，记录数据。
6. 分析实验数据，总结热射现象的影响因素。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）加热器功率越高，实验样品表面温度升高越快。
（2）实验样品材料不同，热射现象表现不同。
例如，金属片的热射现象比塑料片明显。
（3）实验样品厚度越大，热射现象越明显。
2. 分析（1）加热器功率越高，热量传递越快，实验样品表面温度升高越快。
（2）金属片的热射现象比塑料片明显，是因为金属的热传导性能比塑料好。
（3）实验样品厚度越大，热量传递面积增大，热射现象越明显。
六、实验总结本实验通过模拟热射现象，探究了热射现象的原理及其影响因素。
实验结果表明，加热器功率、实验样品材料、实验样品厚度等因素对热射现象有显著影响。
实验结果为热射现象的研究提供了实验依据，有助于进一步探索热射现象的奥秘。
七、改进措施1. 在实验过程中，注意安全操作，避免发生意外。
2. 实验样品材料的选择应多样化，以全面了解不同材料的热射现象。
3. 实验装置的设计应更加合理，提高实验精度。
4. 增加实验次数，提高实验数据的可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
热辐射实验报告
组员：丁博G012012297 郝景龙G012012311郭有信G012012115
何思文G012012297付光顺G012012297
一、 实验原理
理论研究表明处于热平衡时，物体的辐射强度由下式确定：4I=T εσ
上式中的σ=5.6703*-81024W
m K 是斯特藩-玻尔兹曼常数；T 是物体
的绝对温度，ε 是物体表面的吸收率，一般ε≤1，对于理想辐射体，ε=1。
最大光强度对应的波长由下式确定：
max c 0.002898m K ==T T λ⋅
T 是物体的绝对温度。
二、 仪器安装：实验平台线路已连接
三、 实验内容
1、 当立方体处于热平衡时，旋转立方体将其有洞的一面正对红外光传感器，并使两者间距2cm 。
2、 用导轨上的夹子确定转动传感器的起始位置，将红外传感器放置在立方体左侧开始扫描。
3、 按红外传感器上的清零键“TARE ”，点击数据处理软件的“START ”。
移动转动传感器使红外光传感器完整扫描立方体。
点击“STOP ”。
4、 记录腔体温度。
5、将黑色一面正对红外传感器，重复扫描。
按红外传感
器的清零键“TARE”，从同一位置开始扫描。
6、将光滑面正对红外传感器，再次扫描。
将白色面正对
红外传感器，再次扫描。
四、注意事项：
1在加热立方腔过程中，注意红外传感器不要正对立方体。
2在移动转动传感器时注意移动速度不要太慢，防止红外传感器过热损坏。
3试验线路不要乱接，防止损坏仪器。
五、实验结果
六、实验反思：
1在实验过程中，不要乱改线路。
由于我们组实验时盲目按照
课本接线，致使实验无法进行。
2熟练应用软件是实验成功的另一必然要求。
当打开软件时，感觉对其都不了解，定义各个接口就花费了我们很长时间。
3熟练掌握实验内容，首先应熟识各个实验仪器，如转动传感器、红外光传感器、温度传感器。