ISO 9288:1989 断熱—輻射による熱伝達—物理的な量と定義

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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

5 熱放射を放出する表面に関する用語

5.1

放出

熱 (気体の分子の攪拌または固体の原子の攪拌など) が電磁波に変換されるプロセス。

5.2

総興奮

^{平方メートル}

表面から放出される放射熱流量を放出面の面積で割った値:

うーん

注記 1:Mは放出面の各点における熱流速の面密度である。半球の総量です。

5.3

スペクトル励起

M_{_}

w/m ³

W/(m ²・μm)

波長λを中心としたスペクトル間隔で割った全励起:

うーん

5.4

ブラックボディ（フルラジエーターまたはプランクラジエーター）

黒体は、すべての波長、方向、および偏光のすべての入射放射を吸収するものです。

特定の温度で、波長ごとに最大の熱エネルギー (最大スペクトル励起) を放出します。この理由と、厳格な法律がその放射を定義しているため、実体の放射は黒体の放射と比較されます。

注記1黒体に関する用語には上付き文字(°)を付す。

5.5

黒体総興奮

モ

^{平方メートル}

ステファン・ボルツマンの法則で表される

M ° = σT⁴

どこ

σ	は 5.67 × 10 ^-8 W/(m2・K ⁴ ) に等しい。
T	黒体の絶対温度です。

5.6

黒体スペクトル励起

w/m ³

W/(m ²・μm)

これは、波長λと黒体の絶対温度に関連するプランクの法則によって表されます。

どこ

C1 = C⁼_3.741x1016^W^/_m2 ;

C_２＝ｈｃ_０k・Ｋ。

hとkはそれぞれプランク定数とボルツマン定数、 c_oは真空中の電磁波の速度です。
各温度について、 λ_mで最大値を持つ曲線を描くことができます。 λ_mは温度の関数ですが、積λ_mTは定数です (ウィーンの「変位の法則」)

λ_mT = 2.898 × 10 ⁻³ m K

M^°とは半球の用語です。
黒体の放射は等方性または拡散性、つまりL^°であり、方向とは無関係です (ランベルトの法則)
黒体の総放射輝度と分光放射輝度は、

5.7

実体の放出

実際の物質の放射特性の評価は、同じ温度条件に置かれた黒体に対して行われます。一般に、これらの特性は物体の性質と表面の状態に依存し、波長、放出方向、および表面温度によって変化します。

5.8

全指向性放射率

εΩ__{_}

対象となる表面から放射される全放射輝度L_Ωを、同じ温度で黒体から放射される全放射輝度で割った値:

5.9

分光指向性放射率

εΩλ_{_}

同じ温度で黒体によって放出される分光放射輝度で除算された、考慮される表面の分光放射輝度L_Ωλ:

5.10

全半球放射率

考慮される表面の全半球励起Mを、同じ温度での黒体の全半球励起M ° で割った値:

5.11

スペクトル半球放射率

ελ_{_}

同じ温度での、対象となる表面のスペクトル励起M_λを黒体のスペクトル励起で割った値:

5.12

灰色の体

半球または指向性のスペクトル放射率が波長に依存しない熱ラジエータ

_ελ₌ε_,εΩλ=εΩ

5.13

等方性放射体

全放射率またはスペクトル放射率が方向に依存しない熱放射器:

εΩ₌_εΩλ=ελ_{_}

5.14

等方的に放射する灰色の体

放射率が波長と方向の両方に依存しない熱放射器:

_ελ=εΩλ=_εΩ₌ε

これらの放射率は、温度によって変化する可能性があります: ε ( T )

注記 1波長と方向に依存しない放射率を持つ灰色の表面と等方性放射の仮説は、一般に計算で受け入れられています。この場合、表面のさまざまな放射率は 1 つのパラメーターεに縮小されます。

5 Terms related to surfaces emitting a thermal radiation

5.1

emission

Process in which heat (from molecular agitation in gases or atomic agitation in solids, etc.) is transformed into electromagnetic waves.

5.2

total excitance

W/m²

Radiant heat flow rate emitted by a surface divided by the area of the emitting surface:

Note 1 to entry:M is the areal density of the heat flow rate in each point of an emitting surface. It is a total hemispherical quantity.

5.3

spectral excitance

M_λ

W/m³

W/(m²·μm)

Total excitance divided by the spectral interval, centred on the wavelength λ:

5.4

black body (full radiator or Planck radiator)

The black body is one that absorbs all the incident radiation for all wavelengths, directions and polarizations.

At a given temperature, for each wavelength it emits the maximum thermal energy (maximum spectral excitance). For this reason and because rigorous laws define its emission, the emission of real bodies is compared with that of the black body.

Note 1 to entry: Terms related to black body bear a superscript notation (°).

5.5

black body total excitance

M°

W/m²

It is expressed by the Stefan-Boltzmann law

M° = σT⁴

where

σ	is equal to 5,67 × 10⁻⁸ W/(m2·K⁴);
T	is the absolute temperature of the black body.

5.6

black body spectral excitance

W/m³

W/(m²·μm)

It is expressed by Planck's law which relates to the wavelength λ and to the absolute temperature of the black body:

where

C₁ = 2πhc₀² = 3,741 × 10¹⁶ W/m²;

C₂ = hc₀/k = 0,014 388 m·K.

h and k are, respectively, the Planck constant and the Boltzmann constant, c_o is the speed of electromagnetic waves in vacuum.
A curve with a maximum at λ_m can be drawn for each temperature. λ_m is a function of temperature, but the product λ_m ·T is constant (Wien's"displacement law"):

λ_m ·T = 2,898 × 10⁻³ m·K

M^° and are hemispherical terms.
The emission of a black body is isotropic or diffuse, i.e. L^° and are independent of the direction (Lambert's law).
The total and the spectral radiance of the black body are expressed by

5.7

emission of real bodies

The evaluation of the emission properties of real materials is made relative to the black body placed in the same conditions of temperature. In general, these properties depend on the nature and surface aspect of the body and vary with wavelength, direction of emission and surface temperature.

5.8

total directional emissivity

ε_Ω

Total radiance, L_Ω , emitted by the considered surface, divided by total radiance emitted by the black body, , at the same temperature:

5.9

spectral directional emissivity

ε_Ωλ

Spectral radiance, L_Ωλ , of the considered surface divided by the spectral radiance emitted by the black body, , at the same temperature:

5.10

total hemispherical emissivity

Total hemispherical excitance, M, of the considered surface divided by the total hemispherical excitance of the black body, M°, at the same temperature:

5.11

spectral hemispherical emissivity

ε_λ

Spectral excitance, M_λ , of the considered surface divided by the spectral excitance of the black body, , at the same temperature:

5.12

grey body

Thermal radiator whose hemispherical or directional spectral emissivity is independent of wavelength

ε_λ = ε,ε_Ωλ = ε_Ω

5.13

isotropically emitting body

Thermal radiator whose total or spectral emissivity is independent of the direction:

ε_Ω = ε_Ωλ = ε_λ

5.14

isotropically emitting grey body

Thermal radiator whose emissivity is independent of both wavelength and direction:

ε_λ = ε_Ωλ = ε_Ω = ε

These emissivities may vary with temperature: ε(T).

Note 1 to entry: The hypothesis of grey surfaces and isotropic emission, with an emissivity independent of wavelength and direction is generally accepted in computations. In this case the different emissivities of a surface reduce to a single parameter, ε.

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5 熱放射を放出する表面に関する用語

5 Terms related to surfaces emitting a thermal radiation

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