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よくあるご質問

熱放射に関するプランク則について教えてください。【赤外線について】

PDF:IR04010_infrared_radiation_laws

【熱放射に関する物理法則】

1) プランクの放射則(Planck’s law)
ドイツの物理学者プランク(Max Karl Ernst Ludwig Planck)が1900年に確立した放射測
定に用いられる基本的な式です。分光放射輝度(波長λでの単位波長幅あたり、単位立体角あたり、
単位投影面積あたりの放射束)L(λT)と熱力学的温度T との関係はプランクの放射則から次式で
求められます。

2) ヴィーンの変位則(Wien’s displacement law)
ドイツの物理学者ヴィルヘルム・ヴィーン(Wilhelm Wien)によって1893年に発見されま
した。分光放射輝度が最大となる波長λm と、その放射体の温度T との積λmT は一定値となります。

3) シュテファン・ボルツマンの法則(Stefan-Boltzmann law)
オーストリアの物理学者ヨーゼフ・シュテファン(Josepf Stefan)が1879年に実験的に明ら
かにし、弟子のルートヴィッヒ・ボルツマン(Ludwig Boltzmann)が1884年に理論的証明を
与えました。
分光放射輝度(プランクの放射則より求められる)を、全波長域にわたって積分した放射発散度
(全放射エネルギー)は、物体の絶対温度の4 乗に比例します。

注) シュテファン・ボルツマンの法則は全波長域でのみ使用可能で、波長が限定される一般の
放射測温には適用できません。プランクの放射則を測定波長で積分した放射輝度を使用します。