お天気必勝日記

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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 
 
覚えてたカナ?
力・・・・・・・・・・ニュートン・・・・・N=(kg・m・s−2)
圧力・・・・・・・・パスカル・・・・・・Pa=(N/m2)=Nm−2=kgm−1−2    
エネルギー・・・ジュール・・・・・・J=(N・m)=Kgm−2    
仕事・・・・・・・・・ワット・・・・・・・・W=(J/s)=Js−1=kgm−3・・・・・・・・・・・・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1mの表面が放出する放射エネルギーの合計は
  I = σT(W/m
・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

 



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