Question

【题目】阅读如下资料并回答问题；自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射。热辐射具有如下特点：①辐射的能量中包含各种波长的电磁波；②物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；③在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同。处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变．若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100％地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体。单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即P0=T 4，其中常量=5.67 10-8W/（m2·K4）。在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。有关数据及数学公式：太阳半径Rs=696000km，太阳表面温度T=5770K，地球半径r=6371km．球面积=4R2，其中R为球半径。

（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为 210-7m~110-5m范围内，求相应的频率范围；

（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为多少；

（3）已知太阳到地球的距离约1.49108km，忽略太阳辐射能量在传播过程中的损失。地球表面受到来自太阳的辐射能量的总功率约为多少?

Answer 1

【答案】（1）3×1013Hz～1.5×1015Hz；（2）；（3）W

【解析】

（1）光速c=3×108m/s，根据

代入数据解得，

频率范围为

3×1013Hz～1.5×1015Hz

（2）根据题意可知每小时从太阳表面辐射的总能量为

代入数据解得

（3）地球表面受到来自太阳的辐射能量的总功率约为

代入数据解得W