閱讀如下資料并回答問題：

    自然界中的物體由于具有一定的溫度,會(huì)不斷向外輻射電磁波,這種輻射因與溫度有關(guān),稱為熱輻射.熱輻射具有如下特點(diǎn)：輻射的能量中包含各種波長的電磁波;物體溫度越高,單位時(shí)間從物體表面單位面積上輻射和能量越大;在輻射的總能量中,各種波長所占的百分比不同.

    處于一定溫度的物體在向外輻射電磁波能量的同時(shí),也要吸收由其他物體輻射的電磁能量,如果它處于平衡狀態(tài),則能量保持不變.若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響,我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱為黑體.單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體熱力學(xué)溫度的四次方成正比.即P0=δT4,其中常量δ=5.57×10-8 W/（m2·K4）.

    在下面的問題中,把研究對(duì)象都簡單地看作黑體,有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式：太陽半徑RS=696 000 km,太陽表面溫度T=5 770 K,火星半徑r=3 395 km,球面面積S=4πR2,其中R為半徑.

（1）太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為2×10-7—1×102,求出相應(yīng)的頻率范圍.

（2）每小時(shí)從太陽表面輻射的總能量是多少?

（3）火星受到來自太陽的輻射可認(rèn)為垂直射到面積為πr2（r為火星半徑）的圓盤上,已知太陽到火星的距離為太陽半徑的400倍,忽略其他天體及宇宙空間的輻射,試估算火星的平均溫度.

解：（1）由得：=1.5×1015 Hz

=3×1013 Hz

輻射頻率范圍是3×1013—1.5×1015 Hz.

（2）每小時(shí)從太陽表面輻射的總能量為

E=4πδRs2T4t,代入數(shù)據(jù)得E=1.38×1030 J.

（3）設(shè)火星表面溫度為T0,太陽到火星的距離為d,火星單位時(shí)間內(nèi)吸收來的太陽輻射能量為

Pλ=,d=400RS,所以Rλ=

火星單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的電磁波能量為P出=4πδr2T40,火星處于平衡狀態(tài)P入=P出,即

,得T0==204 K.

答案：（1）3×1013—1.5×1015 Hz  （2）1.38×1030 J  （3）204 K

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

閱讀如下資料并回答問題：
自然界中的物體由于具有一定的溫度．會(huì)不斷向外輻射電磁波，這種輻射因與溫度有關(guān)，稱為熱輻射．熱輻射具有如下特點(diǎn)：①輻射的能量中包含各種波長的電磁波；②物體溫度越高，單位時(shí)間從物體表面單位面積上輻射的能量越大；③在輻射的總能量中，各種波長所占的百分比不同．處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí)，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果它處在平衡狀態(tài)，則能量保持不變．若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體．它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體．單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對(duì)溫度的四次方成正比，即P0=σT4．其中常量σ=6×10-8W/（m2?K4）．在下面的問題中，把研究對(duì)象（太陽、火星）都簡單地看作黑體．有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式：太陽半徑Rs=7×108m，太陽表面溫度T=6000K，火星半徑r=3.4×106m．求面積S=4πR2，其中R為球半徑．（計(jì)算時(shí)都保留兩位有效數(shù)字）
（1）太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為2×10-7m～1×10-5m范圍內(nèi)，求相應(yīng)的頻率范圍（光速C=3×108m/s）？
（2）每秒從太陽表面輻射的總能量為多少？
（3）火星受到來自太陽的輻射可認(rèn)為垂直射到面積為πr2（r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射，試估算火星的平均溫度．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2000?上海）閱讀如下資料并回答問題：
自然界中的物體由于具有一定的溫度，會(huì)不斷向外輻射電磁波，這種輻射因與溫度有關(guān)，稱為勢輻射，勢輻射具有如下特點(diǎn)：①輻射的能量中包含各種波長的電磁波；②物體溫度越高，單位時(shí)間從物體表面單位面積上輻射的能量越大；③在輻射的總能量中，各種波長所占的百分比不同．
處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí)，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果它處在平衡狀態(tài)，則能量保持不變，若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體，它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體，單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位央積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對(duì)溫度的四次方成正比，即P0=σT4，其中常量σ=5.67×10-3瓦/（米2?開4）．
在下面的問題中，把研究對(duì)象都簡單地看作黑體．
有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式：太陽半徑Rs=696000千米，太陽表面溫度T=5770開，火星半徑r=3395千米，球面積，S=4πR2，其中R為球半徑．
（1）太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為2×10-9米～1×10-4米范圍內(nèi)，求相應(yīng)的頻率范圍．
（2）每小量從太陽表面輻射的總能量為多少？
（3）火星受到來自太陽的輻射可認(rèn)為垂直射可認(rèn)為垂直身到面積為πr2（r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射，試估算火星的平均溫度．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

閱讀如下資料并回答問題：

    自然界中的物體由于具有一定的溫度,會(huì)不斷向外輻射電磁波,這種輻射因與溫度有關(guān),稱為熱輻射.熱輻射具有如下特點(diǎn)：①輻射的能量中包含各種波長的電磁波;②物體溫度越高,單位時(shí)間從物體表面單位面積上輻射的能量越大;③在輻射的總能量中,各種波長所占的百分比不同.

    處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí),也要吸收由其他物體輻射的電磁能量,如果它處在平衡狀態(tài),則能量保持不變.若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響,我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱為黑體.單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對(duì)溫度的四次方成正比,即P0=σT4,其中常量σ=5.67×10-8 W/（m2·K4）

在下面的問題中,把研究對(duì)象都簡單地看作黑體.

有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式：太陽半徑Rx＝696 000 km，太陽表面溫度T＝5 770 K，火星半徑r＝3 395 km，球面積S＝4πR2，其中R為球半徑.

（1）太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為2×10-7 m—1×10-5 m范圍內(nèi),求相應(yīng)的頻率范圍.

（2）每小時(shí)從太陽表面輻射的總能量為多少?

（3）火星受到來自太陽的輻射可認(rèn)為垂直射到面積為πR2（r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,忽略其他天體及宇宙空間的輻射,試估算火星的平均溫度.

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

閱讀如下資料并回答問題.

自然界中的物體會(huì)不斷向外輻射電磁波,這種輻射因與溫度有關(guān),稱為熱輻射.熱輻射具有如下特點(diǎn)：①輻射的能量中包含各種波長的電磁波; ②物體溫度越高,單位時(shí)間從物體表面單位面積上輻射的能量越大; ③在輻射的總能量中,各種波長所占據(jù)的百分比不同.處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí)，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果它處于平衡狀態(tài)，則能量保持不變.若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響,我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱為黑體.單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對(duì)溫度的四次方成正比，即P0=σ·T4.其中常量σ=5.67×10-8 W/(m2·K4).

在下面的問題中,把研究對(duì)象都簡單地看作黑體.

有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式：太陽半徑R=696 000 km,太陽表面溫度T=5 770 K,球面積S=4πR2,其中R為球半徑.

(1)太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為2×10-7 m—1×10-5 m范圍內(nèi),求相應(yīng)的頻率范圍.

(2)每小時(shí)從太陽表面輻射的總能量為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

閱讀如下資料并回答問題：

    自然界中的物體由于具有一定的溫度，會(huì)不斷向外輻射電磁波，這種輻射因與溫度有關(guān)，稱為熱輻射.熱輻射具有如下特點(diǎn)：輻射的能量中包含各種波長的電磁波；物體溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)從物體表面單位面積上輻射的能量越大；在輻射的總能量中，各種波長所占的百分比不同.

    處于一定溫度的物體在向外輻射電磁波能量的同時(shí)，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果它處于平衡狀態(tài)，則能量保持不變.若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體，它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體.單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與熱力學(xué)溫度的四次方成正比.即P0=δT4，其中常量δ=5.67×10-8 W/(m2·K4).

    在下面的問題中，把研究對(duì)象都簡單地看作黑體，有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式：太陽半徑RS=696 000 km,太陽表面溫度T=5 770 K，火星半徑r=3 395 km，球面面積S=4πR2，其中R為半徑.

（1）太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為2×10-7—1×102 m范圍，求相應(yīng)的頻率范圍.

（2）每小時(shí)從太陽表面輻射的總能量是多少？

（3）火星受到來自太陽的輻射可認(rèn)為垂直射到面積為πr2(r為火星半徑)的圓盤上，已知太陽到火星的距離為太陽半徑的400倍，忽略其他天體及宇宙空間的輻射，試估算火星的平均溫度.

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