黒体放射①～ウィーンの変位則～ - 広島文理科大学波動幾何学研究所

黒体ってのは、完全結晶や絶対零度みたいな理想概念ですよな。

これが現在もっとも黒い黒体だそうよ。

要するに、もっとも効率よくエネルギーを吸収して、自分の熱にしちゃう物体のことだね？
それでいいかしら？

で、この黒体を内側の壁にした炉だと、もっとも理想的に熱 ${\rightarrow}$ 光の研究ができるわけですね。

${u\propto T^{4}}$

${u}$ は熱放射のエネルギー、 ${T}$ は言わずものがな。

これをシュテファンは1879年、ボルツマンは1884年に示したのね。

放大の教科書には「ウィーンのずれの法則」とあるよ。
Wien's displacement lawだよ。

黒体の絶対温度と、放射光を代表するといえるスペクトルのピークの波長の関係式だよ。
これっ、意味わかんなくていろんな本読んじゃったよ。

${\lambda_{peak}=\displaystyle\frac{\rm{const.}}{T}}$

${\rm{const}\sim 2.9\times 10^{6}\rm{\ nmK}}$

じゃあ、夜明けの太陽黄色く見えたから ${\lambda_{\rm{peak}}=555\ \rm{nm}}$ で、太陽の表面温度計算してみようぜ。

${T=\displaystyle\frac{2.9\times10^{6}}{555}}$
${=5225.22522\ \rm{K}}$

夜明けの太陽は5225ケルビンと出ましたわ。。。
太陽の表面温度 - Google 検索

朝イチは夏場でもひんやり涼しい風が瀬戸内に吹くことを考えれば、google先生の結果ともよく一致する。

よしよし、もいっちょ。
炭火焼の炭は赤黒く発光しとる。これでいってみよう。

${\lambda_{炭}=750\ \rm{nm}}$ じゃ。一般に七輪焼きは800度くらいかな？

${T=3866.66666667\ \rm{K}}$

・・・サンマが焦げる通り越して気化しかねんだろ。
そう、ウィーンの放射則は、高振動数帯域でよく一致しても、波長長くなるとサッパリなのだ。
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