辐射温度计是根据全辐射定律,基于被测物体的辐射热效应进行工作的。它通常由辐射敏感元件、光学系统、显示仪表及辅助装置等几大部分组成。辐射温度计是最古老、最简单、较常用的非接触式高温检测仪表,过去习惯称之为全辐射温度计。虽然此种仪器有能聚集被测物体辐射能于敏感元件的光学系统,但实际上任何实际的光学系统都不可能全部透过或全部反射所有波长范围的全部辐射能,所以把它直接称之为辐射温度计,似乎更合理一些。辐射温度计与光学高温计一样是按绝对黑体进行温度分度的,因此用它测量非绝对黑体的具体物体温度时,仪表上的温度指示值将不是该物体的真实温度,我们称该温度为此被测物体的辐射温度。由此,我们可以给辐射温度定义为:黑体的总辐射能量等于被测非黑体的总辐射温度。
当绝对黑体的温度较低时,例如1000-2000K,其辐射峰值在光谱的红色端,强度依次向光谱的两端递减,在黄色段能量相对已经很低,因此在题主给出的示意图上,无法以可见的形式表示。依据物体光谱辐出度或辐射亮度和其温度T的关系,可以测出物体的温度。工程上,直接测定物体光谱辐出度比较困难,而测定物体的辐射亮度,则相对容易得多。故目前国内外使用的光谱辐射温度计都是根据被测物体的光谱辐射亮度来确定依据物体光谱辐出度或辐射亮度和其温度T的关系,可以测出物体的温度。工程上,直接测定物体光谱辐出度比较困难,而测定物体的辐射亮度,则相对容易得多。故目前国内外使用的光谱辐射温度计都是根据被测物体的光谱辐射亮度来确定物体温度的。我国目前生产的光谱辐射温度计有光学高温计、光电高温计及硅辐射温度计等。
灯丝温度可以用光测温度计,或者用光谱仪测得灯丝光谱强度,找到峰值波长,再根据维恩定理计算温度光测温度计、光谱仪等进行测量。测量灯丝温度的方法:光测温度计,或者用光谱仪测得灯丝光谱强度,找到峰值波长,再根据维恩定理计算温度光测温度计、光谱仪。维恩定理编辑因发现热辐射规律——维恩位移定律和建立黑体辐射的维恩公式,维恩(WilhelmCarlWernerOttoFritzFranzWien1864~1928)获得了1911年度诺贝尔物理学奖。19世纪末,人们已经认识到热辐射和光辐射都是电磁波,并对辐射能量在不同频率范围内的分布问题,特别是黑体辐射,进行了较深入的理论和实验研究。维恩和拉梅尔发明了第一个实用黑体——空腔发射体,为他们的实验研究提供了所需的“完全辐射”。维恩在前人研究的基础上于1893年提出了理想黑体辐射的位移定律:lmaxT=常数。该定律指出,随着温度的升高,与辐射能量密度极大值对应的波长向短波方向移动。由于辐射通量密度与辐射能量密度之比为c/4,所以在测出对应辐射通量密度极大值的lmax后,就可以根据维恩位移定律确定辐射体的温度。光测温度计就是根据这一原理制成的。 接着,维恩研究了黑体辐射能量按波长的分布问题。他从热力学理论出发,在分析了实验数据之后,得到了一个半经验的公式:u=b(λ^-5)(e^-a/λT)(其中λ^-5和e^-a/λT分别表示λ的-5次方以及e的-a/λT次方。u表示能量分布的函数,λ是波长,T是绝对温度,a,b是常数。当然,这里只是给大家看一看这个公式的样子,对数学和物理没有研究的朋友们大可以看过就算,不用理会它具体的意思)。即维恩公式。其中,El为在波长l处单位波长间隔的辐射能量;C1和C2是两个经验参数,通过符合实验曲线来确定;T为平衡时的温度。维恩公式在短波波段与实验符合得很好,但在长波波段与实验有明显的偏离。后来,在进一步探索更好的辐射公式的过程中,普朗克建立了与所有的实验都符合的辐射量子理论。但是,在利用光学高温计测量温度时,人们仍经常采用维恩公式,因为它计算简单且足够精确。






