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热辐射的概念 热辐射(thermal radiation )是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象，热量传递的3种方式之一。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多，一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。由于电磁波的传播无需任何介质，所以热辐射是在真空中唯一的传热方式。 TEXT 01 TEXT 02 TEXT 03 TEXT 04 TEXT 05 TEXT 06 TEXT 07 热辐射的特点 TEXT 01 TEXT 02 TEXT 03 TEXT 04 TEXT 05 TEXT 06 TEXT 07 热辐射有如下特点： 不需要物体直接接触。热辐射不需中间介质，可以在真空中传递，而且在真空中辐射能的传递最有效。 在辐射传热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。 辐射：辐射体内热能→辐射能 吸收：辐射能→受射体内热能 只要温度大于零就有能量辐射。不仅高温物体向低温物体辐射热能，低温物体也能向高温物体辐射热能。 物体的辐射能力与其温度性质有关，与绝对温度的四次方成正比。 TEXT 01 TEXT 02 TEXT 03 TEXT 04 TEXT 05 TEXT 06 TEXT 07 关于热辐射，其重要规律有4个：基尔霍夫辐射定律、普朗克辐射分布定律、斯蒂藩-玻耳兹曼定律、维恩位移定律。这4 个定律，有时统称为热辐射定律。 物体在向外辐射的同时，还吸收从其他物体辐射来的能量。物体辐射或吸收的能量与它的温度、表面积、黑度等因素有关。但是，在热平衡状态下，辐射体的光谱辐射出射度（见辐射度学和光度学）r（λ，T）与其光谱吸收比a（λ，T）的比值则只是辐射波长和温度的函数，而与辐射体本身性质无关。 TEXT 01 TEXT 02 TEXT 03 TEXT 04 TEXT 05 TEXT 06 TEXT 07 太阳辐射(Solar radiation)指太阳从核融合所产生的能量，经由电磁波传递到各地的辐射能（Radiant energy）。 太阳辐射的光学频谱接近温度5800K的黑体辐射。大约有一半的频谱是电磁波谱中的可见光，而另一半有红外线与紫外线等频谱。如果紫外线没有被大气层或是其他的保护装置吸收，它会影响人体皮肤的色素的变化。 TEXT 01 TEXT 02 TEXT 03 TEXT 04 TEXT 05 TEXT 06 TEXT 07 辐射光谱 太阳是个炽热的大火球，它的表面温度可达6000°K，它以辐射的方式不断地把巨大的能量传送到地球上来，哺育着万物的生长。 太阳辐射的波长范围，大约在0.15-4微米之间。在这段波长范围内，又可分为三个主要区域，即波长较短的紫外光区、波长较长的红外光区和介于二者之间的可见光区。太阳辐射的能量主要分布在可见光区和红外区，前者占太阳辐射总量的50％，后者占43％。紫外区只占能量的7％。在波长0.48微米的地方，太阳辐射的能力达到最高值，数值约为3.0卡/cm2.分以上。 TEXT 01 TEXT 02 TEXT 03 TEXT 04 TEXT 05 TEXT 06 TEXT 07 平板型太阳能集热器 太阳房 太阳灶 太阳能制冷与空调 太阳能热发电 TEXT 01 TEXT 02 TEXT 03 TEXT 04 TEXT 05 TEXT 06 TEXT 07 光解水制氢研究概况 氢能是一种最理想的绿色能源，大量存在于各种水中。虽然可通过电解等方法从水中获取氢气，但需很大的能量供给，成本极高。 因而，实现方便、廉价的制氢方法，则成为能源和环境科学工作者梦寐以求的愿望。自1972年日本东京大学Fujishima和Honda教授首次报导光照Ti02单晶电极导致水分解从而产生氢气这一现象后，光解水制氢得到了较快的发展，主要经历了光电化学池，光助络合催化、半导体光催化及光热化学多步循环等发展阶段，并在光催化剂制备、改性和光催化理论方面取得了不少成果，但距实际应用仍存在较大差距，原因主要是大多数光催化剂仅能吸收仅占太阳光3％左右的紫外光，光电转化效率低；高温下氢氧分离较难实现；催化剂成本居高不下，因此，仍需要寻找切实可行的途径。 TEXT 01 TEXT 02 TEXT 03 TEXT 04 TEXT 05 TEXT 06 TEXT 07 尽管真正实现太阳能光解水制氢仍有漫长的路要走，但科学家们仍然在不懈努力，试图有所突破，寻找实用的创新性的太阳能制氢方法。据报导，美国麻省理工学院的Nocem和Kanan最近仿效光合作用中叶绿素吸光后引发光解水的原理，成功地完成了一种简单、经济的快速进行水电解的新型太阳能制氢系统的实验，该系统的设计构思具