中华人民共和国国家标准
GB/T 41541——2022
热红外遥感基本术语Basic terminology of thermal infrared remote sensing
2023-02-01实施
2022-07-11发布
国家市场监督管理总局发布
国家标准化管理委员会
GB/T 41541——2022
热红外遥感基本术语
1 范围
本文件界定了热红外遥感中涉及的通用术语、均匀表面专用术语和非均匀表面专用术语。本文件适用于6μm～15μm谱段热红外遥感的科学研究、教育及产业应用。
2 规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3 通用术语
3.1
热红外辐射 thermal infrared radiation 波谱范围为6μm～15μm的电磁辐射。3.2
辐【射】亮度 radiance
辐射源在单位投影面积上、单位立体角内的辐射通量。注∶单位为瓦每平方米球面度【W/（m²·sr）】。【来源∶GB/T36299—2018，2.8】3.3
光谱辐【射】亮度 spectral radiance 单位波长或单位波数间隔上的辐【射】亮度。
注∶单位为瓦每平方米球面度微米【W/（m²·st·pm）】或瓦每平方米球面度负一次方厘米【W/（m²·sr·cm~'）】. 【来源∶GB/T36299—2018，2.9，有修改】3.4
【辐射】出射度 radiant exitance；radiant emittance 温度大于绝对零度的物体单位面积上发出的辐射通量。注∶单位为瓦每平方米（W/m2）。
【来源∶GB/T36299—2018，2.12，有修改】3.5
光谱【辐射】出射度 spectral 【radiant】 exitance；spectral【radiant】 emittance 单位波长或单位波数间隔上的【辐射】出射度。
注∶单位为瓦每平方米微米【W/（m²·pm）】或瓦每平方米负一次方厘米【W/（m²·cm~'）】。3.6
【绝对】黑体 【absolute】 blackbody 全辐射体 full radiator；full emitter普朗克辐射体 Planckian radiator
对任意入射方向、波长和偏振状态的入射辐射都能全部吸收的理想热辐射体。注∶黑体在任意波长的发射率均等于1。【来源∶GB/T36299—2018，2.31】3.7
灰体 grey body
发射率在0～1之间且不随波长变化的热辐射体。【来源∶GB/T36299—2018，2.32】3.8
热平衡 thermal equilibrium
孤立系统内部温度在空间上均匀分布、在时间上保持稳定的状态或两个热接触系统之间没有净热交换的状态。3.9
局地热平衡 local thermal equilibrium
局地系统内部温度在每个给定瞬间具有相对稳定分布的状态。3.10
普朗克定律 Planck's law 普朗克函数 Planck's function 黑体辐射定律 blackbody radiation law
描述给定温度下处于热平衡状态的黑体的光谱辐【射】亮度随波长或波数变化的函数关系的定律。注∶随波长变化的普朗克定律表达式见公式（1）。
告·2m_
2hc2 B.(T)=
……………………(1
可
式中
B.（T）——黑体的光谱辐【射】亮度，单位为瓦每平方米球面度微米【W/（m²·sr·pm）】；h ————普朗克常数，取值为6.62607015×10~*，单位为焦秒（J·s）；c ————光速，取值为2.99752458×10*，单位为米每秒（m/s）；A ————波长，单位为微米（μm）；
kn ———玻尔兹曼常数，取值为1.380 649×10~2，单位为焦每开尔文（J/K）；T ————黑体温度，单位为开尔文（K）。随波数变化的普朗克定律表达式见公式（2）。
B,(T)=2he'v'·Br/an-1 ……………………(2)式中
B，（T）————黑体的光谱辐【射】亮度，单位为瓦每平方米球面度负一次方厘米【W/（m²·sr·cm~'）】；h ————普朗克常数，取值为6.62607015×10~*，单位为焦秒（J·s）；c——光速，取值为2.997524 58×10*，单位为米每秒（m/s；v ————波数，单位为每厘米（cm~1）；
ks ———玻尔兹曼常数，取值为1.380 649×10~2，单位为焦每开尔文（J/K）；T ————黑体温度，单位为开尔文（K）。
GB/T 41541—2022 3.11
斯特藩-玻尔兹曼定律 Stefan-Boltzmann law
描述整个波长范围内黑体的总【辐射】出射度与黑体温度的四次方成正比关系的定律。注∶斯特蒂-玻尔兹曼定律表达式见公式（3）。
MCT)-J.J.J.J.T.B.CT)sin9cosededpdA=g·T* ……………………( 3)
式中
M（T）————黑体的总【辐射】出射度，单位为瓦每平方米（W/m²）；T——黑体温度，单位为开尔文（K）；
B.（T）————黑体的光谱辐【射】亮度，单位为瓦每平方米球面度微米【W/（m²·sr·pm）】；入 ————波长，单位为微米（pm）；⑥ ————天顶角，单位为弧度（rad）；甲 ————方位角，单位为弧度（rad）
。 ————斯特蒂-玻尔兹曼常数，取值为5.670 374 419×10~*，单位为瓦每平方米四次方开尔文【W/（m²·K"）】。3.12
维恩位移定律 Wien's displacement law
描述黑体辐射峰值对应的波长与黑体温度成反比关系的定律。注∶维恩位移定律表达式见公式（4）。
2--1
……………………(4)式中
2mm————辐射峰值对应波长，单位为微米（pm）；
b ————常数，取值为2.897771955×10³，单位为微米开尔文（pm·K）；T ————黑体温度，单位为开尔文（K）。3.13
基尔霍夫定律 Kirchhoffs law 热辐射定律 thermal radiation law
描述在热平衡或局地热平衡状态下，任意物体的光谱【辐射】出射度与其吸收率的比值等于同温度、同波长下黑体的光谱【辐射】出射度，即吸收率等于发射率的定律。
注∶基尔霍夫定律表达式见公式（5）。
AR-MO
……………………(5)a.(T)式中∶
E。（T）————物体的光谱【辐射】出射度，单位为瓦每平方米微米【W/（m²·pm）】；α2（T）——物体的吸收率；
M。（T）————同温度、同波长下黑体的光谱【辐射】出射度，单位为瓦每平方米微米【W/（m²·μm）】。3.14
能量守恒定律 law of conservation of energy
描述在热平衡或局地热平衡状态下，任意物体的反射、透射和吸收辐射通量之和等于入射到该物体上的辐射通量，即反射率、透射率和吸收率之和为1的定律。
注∶对于不透明物体，透射率为0，因此吸收率或发射率等于1和反射率的差值。