인천대학교 현대물리학실험 Thermal Radiation 예비보고서

소개글

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목차

1. 목 적
2. 실험원리
3. 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 시 주의사항

본문내용

1. 목 적
표면이 달라짐에 따른 복사율의 변화를 관찰하고, 열복사의 전달과 흡수를 알아보는 것이 이번 실험이 목적입니다. 열복사란, 물질을 구성하는 원자 집단이 열에 의해서 들뜨게 되어, 그 결과 전자기파를 복사하는 현상입니다.

2. 실험원리
■ 빛의 이중성:
빛은 파동성과 입자성의 이중성을 동시에 지니게 됩니다. 빛의 파동성으로 나타나는 현상으로는 빛의 직진, 반사, 굴절, 회절, 간섭, 편광, 분산, 도플러 효과 등이 있습니다. 또한 빛의 직진, 반사, 광전 효과, 콤프턴 효과 등이 있습니다.

■ 열복사 (Thermal Radiation)
물질을 구성하는 원자 집단이 열에 의해서 들뜨게 되어, 그 결과 전자기파를 복사하는 현상입니다. 물체의 종류와 온도에 따라서 결정되는데, 온도가 높을수록 커집니다. 그러므로 고온인 물체 부근에 저온인 물체가 있으면 저온 물체가 복사선의 일부를 흡수하여 열로 변합니다. 이 열을 복사열 또는 방사열이라 합니다. 난로 등의 발열체에 손을 가까이 대면 주위 공기가 따뜻하지 않아도 손이 더워지는 것은 이 때문입니다. 복사에 의한 열의 전달방식은 대류나 열전도와 달라서, 주위에 열을 중개하는 물질 없이도 빛과 동일한 속도로 순간적으로 고온체로부터 저온체로 열이 전달됩니다. 또 빛과 마찬가지로 반사판으로 열의 방향을 바꿀 수 있는 특성이 있습니다. 예를 들어 태양과 지구 사이의 공간이 거의 진공상태인데도 대량의 태양열이 지상에 도달하는 것은 열이 복사선의 형태로 운반되기 때문이며, 밤이 되면 물체가 점점 차가워지는 이유도 태양으로부터의 열복사 대신 지상으로부터 하늘을 향해 열이 복사되기 때문입니다.

■ 키르히호프의 법칙
복사의 양자론적인 성질에 관한 최초의 실마리는 물질이 방출하는 열복사의 연구로부터 시작되었습니다. 복사선이 보사 물체에 입사될 때, 복사선 일부는 반사되고 나머지는 흡수됩니다. 만일 복사 물체가 주변과 열적으로 평행 상태에 있을 때에는 복사선의 흡수와 방출은 같은 비율로 일어납니다. 이것을 키르히호프법칙이라고 합니다.

참고 자료

빛의 이중성, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3567650&cid=58941&categoryId=58960, 지식백과, 2021.OO.OO
열복사, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1019753&cid=50313&categoryId=50313, 지식백과, 2021.OO.OO
키르히호프의 법칙, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5741675&cid=60217&categoryId=60217, 지식백과, 2021.OO.OO
플랑크의 양자가설, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2319496&cid=60227&categoryId=60227, 지식백과, 2021.OO.OO
자외선 파탄, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=6226826&cid=40942&categoryId=32249, 두산백과, 2021.OO.OO
슈테판-볼츠만의 법칙, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1116557&cid=40942&categoryId=32233, 두산백과, 2021.OO.OO