除了熱傳導(dǎo)，熱輻射也是傳熱的重要方式。物質(zhì)由分子、原子、電子等基本粒子組成，原子內(nèi)部的電子受激發(fā)或振動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生交替變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，發(fā)出電磁波向外界空間傳播，這就產(chǎn)生了輻射。由于激發(fā)的方法不同，所產(chǎn)生的電磁波波長(zhǎng)也不相同，它們投射到物體上產(chǎn)生的效應(yīng)也將不同。

通常將由于自身溫度或熱運(yùn)動(dòng)的原因而激發(fā)產(chǎn)生的電磁波傳播稱為熱輻射。電磁波的波長(zhǎng)范圍從幾萬(wàn)分之一微米到數(shù)千米，它們的名稱和分類如圖2-5所示。

圖2-5中，波長(zhǎng)λ=0.38～0.76μm范圍的電磁波屬可見(jiàn)光線；波長(zhǎng)λ《0.38μm的電磁波是紫外線、倫琴射線等；λ=0.76～1000/μm范圍的電磁波稱紅外線，紅外線又可以分近紅外和遠(yuǎn)紅外，大體上可以20μm為界限，將波長(zhǎng)在25μm以下的紅外線稱為近紅外線，波長(zhǎng)在25μm以上的紅外線稱為遠(yuǎn)紅外線；λ》1000μm的電磁波是無(wú)線電波。

通常把λ=0.1～100μm范圍的電磁波稱熱射線，其中包括可見(jiàn)光線、部分紫外線和紅外線，它們投射到物體上將會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)。需要注意的是，波長(zhǎng)與各種效應(yīng)之間是不能截然劃分的。工程上所遇到的溫度范圍一般在2000K以下，熱輻射的大部分能量位于紅外線區(qū)段的0.76～20μm范圍內(nèi)，在可見(jiàn)光區(qū)段內(nèi)熱輻射能量所占的比重不大。顯然，當(dāng)熱輻射的波長(zhǎng)大于0.76μm時(shí)，人的眼睛將無(wú)法看到。太陽(yáng)輻射的主要能量集中在0.2～2μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，其中可見(jiàn)光區(qū)段占有很大比重。

熱輻射的本質(zhì)決定了熱輻射過(guò)程有如下三個(gè)特點(diǎn)：

（1）輻射換熱與傳導(dǎo)換熱、對(duì)流換熱不同，它不依賴物體的接觸而進(jìn)行熱量傳遞，如陽(yáng)光能夠穿越遼闊的低溫太空向地面輻射，而傳導(dǎo)換熱和對(duì)流換熱都必須由冷、熱物體直接接觸或通過(guò)中間介質(zhì)相接觸才能進(jìn)行。

（2）輻射換熱過(guò)程伴隨著能量形式的兩次轉(zhuǎn)化，即物體的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電磁波能發(fā)射出去，當(dāng)此電磁波能量射到另一物體表面而被吸收時(shí)，電磁波能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

（3）-切物體只要其溫度高于絕對(duì)零度，都會(huì)不斷地發(fā)射熱射線。當(dāng)物體間有溫差時(shí)，高溫物體輻射給低溫物體的能量大于低溫物體輻射給高溫物體的能量，因此總的結(jié)果是高溫物體把能量傳給低溫物體。即使各個(gè)物體的溫度相同，輻射換熱仍在不斷進(jìn)行，只是每一物體輻射出去的能量，等于吸收的能量，從而處于動(dòng)平衡的狀態(tài)。