在研究瑞利-金斯试图解释黑体光谱能量分布时，我很难理解黑体作为腔体上一个小孔的概念。
我们将黑体定义为吸收进入其中的所有环境辐射并仅发射热辐射的物体。
我的教授的笔记指出，进入的环境辐射几乎不可能从腔体中返回，并且黑体不是腔体本身，而是实际上的洞。
这是否意味着腔内产生的热辐射也同样难以通过孔洞逸出呢？
如果是这样，那黑体反射的辐射量岂不等于它发射的热辐射量吗？
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我的教授的笔记指出，进入其中的环境辐射几乎不可能从腔体中排出
这是一个有点奇怪的表述，就好像有人想把辐射放回去一样。这里的想法是，电磁辐射具有一些属性，例如方向和频率（频率分布）；当具有确定属性的辐射束从外部通过小孔传播到腔体中时，绝大多数强度不会通过小孔反射回来，而是被吸收或反射（或两者兼而有之）到其他方向，这意味着腔内会进一步吸收或反射。
入射辐射的原始方向和光谱最终会消失；这是在每次小反射或吸收过程中逐步发生的；特别是对于光谱，这仅通过吸收发生。因此，通过同一个小孔从腔体发出的辐射是许多反射和热发射的混合。从小孔发出的辐射具有与先前吸收的非平衡辐射完全不同的特性，并且不会显示其任何原始特性。当腔体内的辐射（刚从小孔进入的部分除外）处于热力学平衡状态时，从小孔发出的辐射唯一显示的是内部的温度。
黑体本身并不是空腔，而是洞。
几乎正确，但洞本身是不够的。腔体内部必须能够有效平衡注入的辐射；完全空且完全反射的腔体将无法工作。要么壁必须覆盖有吸收材料，要么内部必须有由这种材料制成的物体。只有这样，内部的辐射才能向平衡状态发展，然后，从外部观察者的角度来看，洞就像一个单侧黑体表面斑块– 它吸收来自一个半空间的所有辐射，并且不会反射任何东西，并且它会发出一些与之前进入的辐射无关的热辐射，而只显示内部的温度。
这是否意味着腔内产生的热辐射也同样难以通过孔洞逸出呢？
不会。内部辐射被认为接近平衡状态，因此它会向所有方向移动，因此部分强度会从孔中向所有可能的方向泄漏；这是肯定会发生的。同样，这意味着孔太小，内部吸收效果很好，因此几乎没有进入的强度会以相同的光谱特征通过孔返回。内部的平衡辐射被认为存在并向所有方向移动，因此部分强度会穿过孔，这就是从孔中出来的全部。
这就像对着一间大房间敞开的门大喊大叫，房间里挤满了大声说话的人；从门里传出的唯一声音是和之前一样强烈的噪音，你听不到从敞开的门传回来的回声。在这个比喻中，人充当了空腔中的吸收体。或者，想象一下从游泳池的一侧向充满人们游泳和制造波浪的暴风雨水面发射水波；向你发射的波浪和之前一样，没有显示出从侧面发射的波浪的任何痕迹。
如果是的话，黑体反射的辐射量岂不是等于它发射的热辐射量吗？
这不可能发生，因为它不仅会揭示内部的温度，还会揭示进入的辐射强度。
反射辐射总是会揭示入射辐射的一些属性，例如方向或颜色（光谱）。完美黑体不会进行任何此类反射，也不会透露过去吸收的辐射属性；它会辐射自己的“东西”，尽可能不提供任何信息。
反射腔中的孔本身无法反射，因为它只是一片空旷的空间——那里没有带电粒子。唯一可以反射的是腔内壁，但由于孔很小，大部分第一次反射不会穿过孔，而是在内部反复反射。
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非常感谢，这是一个很棒的答案！我真的很感激你花时间这么详细地解释它 🙂
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@EvaS 别客气。
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我认为@JánLalinský 的回答很好。我无意反驳，但我认为通过澄清有关黑体、黑体辐射和热辐射的某些观点，这个问题得到了（至少部分）解答。
我们将黑体定义为吸收进入其中的所有环境辐射并仅发射热辐射的物体。
黑体是吸收所有照射到其上的辐射（点）的物体。这意味着这些辐射不会被反射。但这并不意味着这些辐射始终是热辐射或始终处于热平衡状态。
黑体在历史上曾被用作推导黑体辐射（即普朗克公式）的工具。然而，BBR 的更好定义是热平衡下的辐射或热平衡下的光子气体。然后可以使用玻色气体的通常量子统计力学推导出普朗克定律，而无需借助黑体概念 –。
如果我们确实使用黑体，那么当黑体与周围环境（即发射辐射的其他物体，入射到黑体上）达到热平衡时，它发射的辐射就变成了黑体辐射。
热辐射是一个误导性术语，因为它可能指 a)热平衡下的辐射（光子气体）或 b)热平衡下物体发出的辐射或 c)白炽灯或恒星等“热”光源发出的辐射，这些光源显然与周围环境不平衡，它们发出的辐射也不平衡。a) 和 b) 密切相关 – 它们的区别在于我们谈论的是光子气体还是援引黑体的概念，如前所述。c) 通常意味着辐射物体处于内部准平衡状态，因此物体及其内部的辐射可以用温度来表征。然而，大多数时候，物体要么通过缓慢发射辐射来冷却（如从烤箱中出来的炽热金属），要么处于某种稳定状态，其辐射损失由其他一些能量源补充（而不是通过吸收入射的环境辐射） – 灯中的电流或恒星中的热核反应。
回到问题：任何穿过腔体孔的辐射都会被吸收或留在腔内，即永远不会返回。腔壁本身的吸收性并不完美（如果我们有完全吸收的材料，我们就不需要腔体了）。关键是，任何被腔壁反射的光都会被困在腔内，直到最终被吸收（因为没有物体是完全反射的）。我们只需要光返回孔的概率可以忽略不计 – 并且可以通过取足够大的腔体和足够小的孔来实现任何所需的精度。这就是为什么这里的黑体是孔，它吸收任何入射到它上面的光，使其永不返回，但不是腔体，光可能会在腔体中继续徘徊很长时间。
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如果你将激光束照射到小孔中，那么只有很少一部分会反射回来，因为激光束必须经过多次反射才能找到出口，而每次反射都会被部分吸收。因此，当你观察小孔时，你只能看到小孔后面的腔壁的热辐射和极少的反射辐射。
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您说小孔使得辐射很难逸出，这是正确的。这是故意的。我们只希望腔内泄漏少量辐射，这样它就不会明显改变内部的热平衡。这是一个微妙的实验平衡，既希望源中存在完美的热平衡，又希望实验的其余部分（例如光谱仪）中存在不平衡，因为没有这种不平衡就没有有效的能量流，我们就无法测量任何东西。
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黑体是真实事物的理想化近似，因此最有用的是描绘最初启发黑体概念的真实事物：一块炽热的发光煤、一块炽热的发光金属（例如烤面包机中的电线）、一个带有小门或小窗的炉子（“有孔的空腔”）。这些现实生活中的物品“几乎”是黑体，只需要一点抽象（忽略反射等）即可遵循以下方程式J= σ电视4J=σ电视4J=\sigma T^4确切地
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@FlatterMan 很有见地！我还没考虑过实验装置会是什么样子的呢？
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