为什么双原子气体不辐射

问题描述

精选答案

要辐射或者吸收特定的热量，需要分子偶极振动时产生一定的能量差。单原子分子和单元素双原子分子由于结构的对称性，分子整体的净偶极矩为0，不发生偶极矩的变化，所以不能热辐射和热吸收

一般的教科书上应该这样描述：

气体辐射率和吸收率在厚度不是很大，温度不是很高（几千K以下）的情况下很微小，在一般工程计算中都可以忽略不计，因此一般近似地认为其发射率和吸收率都为零，并不是没有辐射和吸收能力。

而且即使在工程上常遇到的高温条件下，单原子气体和某些对称形双原子气体（如空气的主要组分氧气、氮气）辐射和吸收能力也是很弱的，但高温烟气中的非对称多原子气体像二氧化碳、水蒸气、二氧化硫等，辐射力和吸收力相对显著的多，某些工程计算如锅炉内烟气换热是需要考虑的。

另外气体辐射和固体辐射有两个主要区别：

一是气体辐射通常有明显的选择性，即只能辐射和吸收特定波长范围的能量，辐射光谱是条带状（或者类似柱状图），而固体辐射更像是一条曲线图，没有明显的波长断层。

二是气体辐射通常发生在整个气体厚度层内，而固体辐射一般只发生在很薄的表面层内。