黑体与黑体辐射及微波背景辐射

一；黑体 

在热力学中，黑体（英语：Black body），旧称绝对黑体，是一个理想化的物体，它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射。随着温度上升，黑体所辐射出来的电磁波与光线则称做黑体辐射。这个名词在1862年由基尔霍夫所提出并引入热力学内。

黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1，透射系数为0。但黑体不见得就是黑色的，即使它没办法反射任何的电磁波，它也可以放出电磁波来，而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度，不因其他因素而改变。

当然，黑体在700K以下时看起来是黑色的，但那也只是因为在700K之下的黑体所放出来的幅射能量很小且幅射波长在可见光范围之外。若黑体的温度高过上述的温度的话，黑体则不会再是黑色的了，它会开始变成红色，并且随着温度的升高，而分别有橘色、黄色、白色等颜色出现，即黑体吸收和放出电磁波的过程遵循了光谱，其轨迹为普朗克轨迹（或称为黑体轨迹）。黑体辐射实际上是黑体的热辐射。在黑体的光谱中，由于高温引起高频率即短波长，因此较高温度的黑体靠近光谱结尾的蓝色区域而较低温度的黑体靠近红色区域。

在室温下，黑体放出的基本为红外线，但当温度涨幅超过了百度之后，黑体开始放出可见光，根据温度的升高过程，分别变为红色，橙色，黄色，白色和蓝色。当黑体变为白色的时候，它同时会放出大量的紫外线。

黑体单位表面积的辐射功率P与其温度的四次方成正比，即：

P = σT⁴

式中σ称为斯特藩-玻尔兹曼常数，又称为斯特藩常数。

黑体的放射过程引发物理学家对量子场内的热平衡状态的兴趣。在经典物理中，所有热平衡的傅里叶模型都遵循能量均分定理。当物理学家使用经典物理解释黑体时，不可避免的发生了紫外灾难，即用于计算黑体辐射强度的瑞利-金斯定律在辐射频率趋向于无穷大时计算结果也趋向于无穷大。由于黑体可以用于检验热平衡的性质，因为它放出的辐射遵循热力学散射，历史上对黑体的研究成为了量子物理开始的契机。

在实验室内，研究者们可以模拟最靠近黑体的设备是大型空腔表面所开的一个小洞。只要有光线射向这个小洞，光线便会在空腔内反射或者被空腔内的墙壁所吸收，而只剩下微乎极微的光线可以再由洞口射出，亦即入射的光线几乎都被吸收了，而没有反射。如此，这个小洞就有如一个黑体一般，而且当空腔开始加热以后，小洞发出来的幅射所形成的光谱将会是连续的且和空腔材质无关。依据基尔霍夫热辐射定律，光谱的图形只和空腔的温度有关，而和其他因素没有关系。

二；黑体辐射

中文名称：

黑体辐射

英文名称：

blackbody radiation;black body radiation

定义1：

黑体发出的电磁辐射。它比同温度下任何其他物体发出的电磁辐射都强。

应用学科：

大气科学（一级学科）；大气物理学（二级学科）

定义2：

研究实际物体吸收和发射辐射能量的性能时的一种理想化的比较标准。

应用学科：

电力（一级学科）；通论（二级学科）

三；微波背景辐射

宇宙微波背景辐射（又称3K背景辐射）是一种充满整个宇宙的电磁辐射。特征和绝对温标2.725K的黑体辐射相同。频率属于微波范围。宇宙微波背景辐射产生于大爆炸后的三十万年.大爆炸宇宙学说认为，凞发生大爆炸时，凋宇宙的温度是极高的，刃之后慢慢降温，刚到现在约150亿年后大约还残留着3K左右的热辐射。

我认为；初级黑洞（星系中心的黑洞）是比较近似黑体概念的。所以初级黑洞发出的辐射应当可以被认为是黑体辐射的。故宇宙微波背景辐射（又称3K背景辐射）的组成里应当包括初级黑洞发出的辐射—黑体辐射。