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放射エネルギーのピーク周波数は、絶対温度放射源にどのように関連していますか?

ブラックボディから放出される放射エネルギーのピーク周波数は、その絶対温度に直接比例します。この関係は、 Wienの変位法として知られています 。

Wienの変位法:

λ max * t =b

どこ:

max スペクトル放射輝度が最大である波長です

* tはブラックボディの絶対温度です

* BはWienの変位定数であり、約2.898×10 -3 です m⋅k

説明:

* 高温、より高い周波数: ブラックボディの温度が上昇すると、そのスペクトル放射輝度のピークは、より高い周波数(またはより短い波長)にシフトします。

* 波長と周波数の逆の関係: 波長と周波数は反比例します(C =λν、ここでCは光の速度、λは波長、νは周波数です)。したがって、より高い周波数へのシフトは、より短い波長へのシフトを意味します。

例:

*赤熱した鉄片は、主にスペクトルの赤外線部分に排出されます。

*表面温度が約5,800 kの太陽は、スペクトルの可視部分でその放射の大部分を放出します。

*表面温度が10,000 kの星は、スペクトルの紫外線部分でその放射の大部分を放出します。

結論:

Wienの変位法は、放射エネルギーのピーク周波数とブラックボディの温度との根本的な関係を提供します。この法則は、日常のオブジェクトから星まで、さまざまな温度でオブジェクトの放射線特性を理解するために不可欠です。

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