黒体放射 @どんな波長の電磁波でも、入射してきた電磁波はすべて完全に吸収してしまう(反射も透過もしない)という仮想的物体で A与えられた温度で、理論上の最大のエネルギーを放射する(黒体放射する)物体である。 理論上は、太陽や地球は、黒体放射と考える。 |
黒体放射の特徴 @ 黒体の温度が高いほど、短い波長の電磁波(エネルギーの大きい電磁波)を強く放射できる。 グラフ化すると 温度が高いほど 山の頂上が左にずれる。 A 黒体の温度が高いほど 全放射エネルギーは大きい。 |
プランクの式 黒体放射では 黒体の温度(T)が決まると 波長(λ)ごとの放射強度 Iλ[Wm−2μm−1]が決まる。 1平方メートルあたり何ワットか?=一秒間に入ってくるエネルギー
|
ステファンボルツマンの法則 ・放射強度は温度の4乗に比例する。 つまり 絶対温度Tの物体1m2の表面が放出する放射エネルギーの合計は I = σT4(W/m2) ・よって・・ すべての物体は 温度さえわかれば エネルギーの総量が求められる。 ↓ 全放射強度 = 全面積 ただし・・ 1秒間に1uあたりのエネルギー(放射) |
ウィーンの変位則 ・ある温度の放射のグラフがわかったら その中で もっともエネルギーが強いのはどの波長か? ・最大放射強度(ラムダマックス)を与える波長は温度に反比例する。 λm = 2897 / T (μm) たとえば・・・2897 / 6000(K) ≒ 0.5 μm ・・・可視光線 ・・・2897 / 300(K) ≒ 10 μm・・・・・・赤外線
|