110318볼츠만슈테판결과

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자세히 적었으며 A+받은 보고서입니다.

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본문내용

(1) 실험의 목표
흑체에서 방출되는 복사선에 대해 온도와 복사에너지의 관계를 관찰하고, 보다 낮은 온도에서 여러 재질에 대한 온도와 복사 에너지 관계를 관찰해본다.

(2) 배경

온도에 따른 흑체의 복사선 빛띠 분포
양자론은 19세기 말 복사 연구에서 시작되었다. 복사란 뜨거워진 물체가 빛을 방출 하는 것을 말하는데 물체의 온도를 높이면 물체의 색깔이 변하는 것이다. 예를 들면 숙련된 용접공은 용접봉의 색깔로부터 온도를 짐작했다. 이 시기에 제철공업의 발달로 가열된 물체의 온도와 물체가 내는 빛의 색깔분포(스펙트럼)과의 정확한 관계에 대해서 연구하기 시작했다. 이때 빈이라는 사람이 변위 법칙을 발견하였다. 빈의 변위 법칙은 특정 온도에서 흑체로부터 방사된 열 에너지의 파장 분포가 필수적으로 다른 온도의 분포와 같은 모양을 가진다는 법칙이다. (그래프 위에서 각 파장이 치환되거나 이동되지 않는 한) 다시 말해, 흑체에서 빠져나온 파장 가운데 에너지 밀도가 가장 큰 파장과 흑체의 온도가 반비례한다는 것을 말한다.
m*k
세기를 모든 파장에 대해 적분해 온도 T에서 단위 면적당의 일률을 구할 수 있다.

R(T)와 온도와의 관계를 슈테판과 볼츠만이 실험적, 이론적으로 증명해냈다. 이때 상수는 로 측정 되었고, 이 방정식은 방출률을 아는 어떤 물질에도 응용이 가능하다. 방출률은 항상 1보다 작다.
그러나 이때는 빛의 파동설이 인정되던 때이므로 빛이 입자라는 생각을 근거로 한 빈의 복사법칙은 받아들여지지 않았다. 또한, 실제 실험값과 비교했을 때 짧은 파장 영역에서는 그의 공식이 잘 맞으나 긴 파장 영역에서는 오차가 심했다. 이때 레일리와 진스가 고전역학에 바탕을 두고 법칙을 발견하는데

참고 자료

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