红外热辐射投射在物体上时,遵循可见光的规律,其中部分热射线被物体吸收,部分被反射,其余则穿透物体。如下图所示。

红外热辐射投射到物体的三种效应(图1)

红外射线的吸收、反射和透过示意图


设透射到物体上全波长范围的总能量为φ,被吸收φα,反射φρ,穿透φτ,根据能量守恒定律有:

φαρτ

等式两边同时除以φ,得:

α+ρ+τ=1

    式中,α为物体的吸收率,ρ为物体的反射率,τ为物体的透过率。

 

如果物体可以吸收全部外来射线,即α=1,这种物体称为黑体;如果物体可以反射全部外来射线,即ρ=1,这种物体称为白体;如果物体可以透过全部外来射线,即τ=1,这种物体称为透明体。

 

在自然界中,绝对的黑体、白体和透过体都是不存在的,大多数的物体介于其间,统称为灰体。如优质陶瓷的α≈0.95,高度磨光的纯金ρ≈0.98。灰体对辐射能的吸收、反射和透过能力取决于物体自身的属性、表面粗糙度、温度以及热源辐射的波长等。