当前课程知识点：介质辐射传热 > 第一章 辐射传热基本概念回顾 > 第4节 表面双向反射分布函数及偏离镜向反射峰值现象 > Video
对于来自表面的反射
我们使用这种坐标系统
使用两个方向上的参数
极化角θ和方位角ψ
这表明方向相关量有两个自由度
这张图显示入射光和反射光也是方向相关的
因此我们用4自由度
来描述反射的方向依赖性
双向反射分布函数
是描述实际表面反射特性的最真实的模型
在这个模型函数中
我们有入射方向参数、反射方向参数
以及依赖于波长和温度的反射强度参数
这里的温度指的是表面的温度
这里的反射还与波长相关
对于真实表面
不同的波长下表面的反射是不同的
所以你们可以看到
实际表面的反射是十分复杂的
在理论计算中
我们一般假设表面是散射表面
这时BRDF是一个常数1
计算非常简单
但是我们在现实中看不到漫反射的表面
你们可以想象到
如果我们想要准确分析
不同实际表面之间的辐射交换
即使不考虑表面之间的参与性的介质
这个分析也是很复杂的
下面我们介绍粗糙表面一种特殊的反射现象
大反射角下的偏离镜向反射峰值现象
off-specular reflection
这时我们可以不考虑表面入射和反射
和方位角的关系
那么BRDF函数只和入射的极角
和反射的极角方向有关系
就会简化成只有两个自由度的反射特性
这幅图中
入射的极角用ψ表示
反射的极角用θ表示
当然如果一个表面用现在的微加工方式
做成有规律性的槽
那么它从不同的方位角观察时
其结果可能是不一样的
所以说表面特性怎么样去完整的准确的描述
实际上和表面本身的
几何结构、加工方式都有关系
这里给出了金属和非金属粗糙表面的反射率
和镜反射方向的反射率的比值
大家可以看到
如果入射角度是10度的话
那么它的反射在10度上最大
因为它的坐标是1
其它都很小
当然如果入射方向角很大
比如入射角度是75度
那么反射强度最大的反射角到了80度以上
比镜反射方向上的强度要大
在偏离镜反射方向上出现峰值
Torrance 和Sparrow基于几何光学原理
建立分析模型
在大部分的角度范围内
这个模型很好地预测了
偏离镜向反射峰值的现象
但是事实上
这个模型在预测偏离镜向反射峰值现象时
还是有一定的偏差的
我们最近的研究想阐明
这种现象可能根本与Specular无关
即与入射方向无关
它本身就是在大反射角度下
必然出现的一种反射增强效应
研究成果不久将发表
-第1节 热辐射的重要性
--Video
-第2节 热辐射基本概念
--Video
-第3节 表面对辐射的作用
--Video
-第4节 表面双向反射分布函数及偏离镜向反射峰值现象
--Video
-第5节 黑体
--Video
-第6节 几个重要的基础辐射定律
--Video
-第7节 辐射强度概念及兰贝特定律
--Video
-第8节 发射率（黑度）及其检测举例
--Video
-第9节 吸收率及灰体概念
--Video
-第10节 温室效应及大气辐射
--Video
-第11节 气体辐射换热基本概念及挑战
--Video
-第12节 本课程教学思路及教材
--Video
-第1节 辐射传递系统、辐射介质及辐射强度
--Video
-第2节 辐射吸收和散射方程
--Video
-第3节 辐射发射和散射的增强作用方程
--Video
-第4节 一般辐射传递方程
--Video
-第5节 几种简化条件下的辐射传递方程
--Video
-第6节 辐射传递方程的边界条件及RTE小结
--Video
-第7节 入射辐射、辐射热通量及辐射热源
--Video
-第8节 热流体能量守恒方程及本章小结
--Video
-第二章 辐射传递方程的建立和推导--第二章习题
-第1节 一维系统辐射传递分析的意义及一维平行平板介质
--Video
-第2节 一维辐射传递方程一般形式
--Video
-第3节 一维辐射传递方程简化形式
--Video
-第4节 边界为黑体表面的非散射平板介质精确解
--Video
-第5节 辐射平衡灰性非散射平板介质精确解
--Video
-第6节 平板间介质辐射热通量及其散度计算一例
--Video
-第7节 灰性漫射边界非散射平板介质精确解
--Video
-第8节 几种散射平板介质精确解
--Video
-第三章习题--作业
-第1节 光学薄近似概念
--Video
-第2节 几种特殊的光学薄近似
--Video
-第3节 光学薄介质辐射传递分析一例
--Video
-第4节 光学薄近似解
--Video
-第5节 光学厚近似的定义
--Video
-第6节 光学厚近似的分析
--Video
-第7节 光学厚近似解
--Video
-第8节 本章小结
--Video
-第四章 光学薄、光学厚概念及其近似解--第四章习题
-第1节 一般近似解的意义
--Video
-第2节 舒斯特-史瓦西近似解
--Video
-第3节 米尔恩-爱丁顿近似解
--Video
-第4节 指数核近似解
--Video
-第5节 本章小结
--Video
-第五章 一维系统辐射传递一般近似解--第五章习题
-第一节 DOM法的概念和发展
--Video
-第二节 DOM的基本原理
--Video
-第三节 离散方向的选择
--Video
-第四节 一维系统DOM求解
--Video
-第五节 多维系统DOM法求解
--Video
-第六节 FVM对DOM法的发展
--Video
-第六章 辐射传递分析的离散坐标法（DOM）--第六章习题
-第一节 蒙特卡罗法的概念及其起源
--Video
-第二节 浦丰（Buffon）问题
--Video
-第三节 随机投点法与期望估计法
--Video
-第四节 逆变换法：以介质吸收为例说明
--Video
-第五节 辐射分析的蒙特卡罗法思路
--Video
-第六节 辐射分析的蒙特卡罗法实施方法
--Video
-第七节 蒙特卡罗法一例：READ法
--Video
-第七章习题--作业
-第一节 为什么要做高温燃烧热辐射检测？
--Video
-第二节 高像素辐射成像分析面临的挑战
--Video
-第三节 二维系统辐射成像计算
--Video
-第四节 辐射成像的快速计算方法
--Video
-第五节 辐射成像快速算法的验证
--Video
-第六节 漫散射边界处理及DRESOR法提出
--Video
-第七节 DRESOR法主要研究进展
--Video
-第八节 习题--作业
-第一节 气体辐射特性概述
--Video
-第二节 气体辐射的物理机制
--Video
-第三节 独立谱线的辐射计算
--Video
-第四节 气体辐射特性数据库
--Video
-第五节 气体辐射光谱模型概述
--Video
-第六节 埃尔萨瑟窄带模型
--Video
-第七节 统计窄谱带（SNB）模型
--Video
-第八节 宽带模型
--Video
-第九节 整体模型
--Video
-第九章 气体辐射特性及其光谱模型--第九章习题
-第一节 粒子散射基本概念
--Video
-第二节 粒子散射的定量描述
--Video
-第三节 瑞利散射
--Video
-第四节 球形粒子的米散射理论
--Video
-第五节 大粒子辐射特性
--Video
-第六节 粒子系辐射特性
--Video
-第十章习题--作业
-第一节 从路面蜃景谈起
--Video
-第二节 粗糙面大角度反射实验观察
--Video
-第三节 表面的发射和吸收特性的描述
--Video
-第四节 表面的反射特性的描述
--Video
-第五节 表面辐射特性的理论分析
--Video
-第六节 金属和非金属表面的辐射特性
--Video
-第十一章习题--作业
-第一节 从“海市蜃楼”上蜃景谈起
--Video
-第二节 梯度折射率介质辐射传递基本原理
--Video
-第三节 梯度折射率介质辐射传递分析方法
--Video
-第四节 梯度折射率介质辐射传递的DRESOR法
--Video
-第五节 激光干涉法梯度折射率检测
--Video
-第六节 瞬态辐射传递的时间漂移叠加法
--Video
-第七节 瞬态辐射传递的DRESOR法
--Video
-第十二章习题--作业
-第一节 燃烧学基本科学问题
--Video
-第二节 热辐射对燃烧温度分布的影响
--Video
-第三节 介质非灰性辐射模型的影响
--Video
-第四节 湍流-辐射耦合作用（TRI）
--Video
-第五节 燃烧反应放热的辐射传输机制
--Video
-第六节 辐射传热对煤粉射流着火稳燃的作用
--Video
-第十三章习题--作业
-第一节 因果律及正问题
--Video
-第二节 反问题及辐射反问题
--Video
-第三节 基于线性规划的二维温度场重建
--Video
-第四节 分布参数反演的Tikhonov正则化方法
--Video
-第五节 基于正则化的三维温度场重建
--Video
-第六节 提高重建能力的虚拟像素法
--Video
-第七节 温度场和辐射参数同时重建
--Video
-第十四章习题--作业
