명실7번(Kirchoff`s law & Stefan-Boltzmann law;measuring the radiant intensity of a `black body` as a function of temperature)결과보고서

소개글

카이스트 물리실험3 보고서입니다.

목차

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본문내용

Purpose of Experiment
온도에 따른 Radiation을 측정하여 온도와 Radiation의 관계를 알아보고 이와 관련된 법칙들을 확인해보자.
Abstract
Kirchoff`s radiation은 이상적인 black body가 아닌 grey body에서 어떤 식으로 radiation의 방출과 흡수가 일어나는지를 관련 나쁜 emitter가 되고, 나쁜 reflector는 좋은 emitter가 된다. 기하적 모양은 같으면서 색깔이 다른 병에 기름을 넣고 가열한 뒤, cooling할 때의 radiation을 측정한다. 이를 통해 각각의 방출 에너지가 black body radiation의 방출 에너지와 어떤 관계를 가지는 지 알아본다.
Introduction
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Free space가 이 space를 둘러싸는 벽과 thermal equilibrium 상태에 놓인 상황을 생각해보자. 이때, Free space는 photon gas로 가득 차게 된다. photon은 wall에 대해 연속적으로 absorption과 emission이 이루어지게 된다. 물론 thermal equilibrium 상태이기에, photon gas의 temperature는 wall의 temperature와 동등하다. 이런 상황에 놓인 벽을 black body라고 부른다. (photon의 완전한 absorption과 emission이 이루어지는 body) Boltzmann의 radiation law에 따르면, black body는 자신의 절대 온도 에 비례하여 radiation energy를 발생시킨다. 만약 black body가 open space에 놓이게 되면 energy flux가 black body로부터 나오는 것으로 생각될 수 있으며, 이렇게 빠져나가는 flux가 작다면, rough하게 black body는 equilibrium에 있는 것으로 생각될 수 있다. 이때 energy flux가 에 비례하게 된다.

참고 자료

2010 봄학기 물리학 실험 3 매뉴얼
Fundamentals of Statistical and Thermal Physics, Federick Reif.
An Introduction to Thermal Physics, 1st edition, Addision Wesley Longman, Daniel V.Schroeder.
Stephen Gasiorowicz, Quantum Physics.
Jeremy Bernstein, Modern Physics.
http://www.geog.ucsb.edu/~joel/g266_f06/lecture_notes/chapt04/oh06_4_1/oh06_4_1.html
http://www.cv.nrao.edu/course/astr534/Radxfer.html
rmal_radiation
http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node135.html