原子力発電の基礎知識 完全黒体と放射エネルギー
私たちの身の回りにある物体は、光や熱といった電磁波を常に放射しています。しかし、その放射の仕方は物体によって様々です。例えば、太陽の光を浴びた時、黒い服は熱くなりやすく、白い服は比較的温度が上がりにくいと感じたことはありませんか？これは、物体が持つ色や材質によって、電磁波の吸収率や反射率が異なるからです。
このような現象を理論的に扱うために、物理学では「完全黒体」という概念を用います。完全黒体とは、外部から入射してくるあらゆる波長の電磁波を、一切反射することなく完全に吸収する、仮想的な物体のことです。完全黒体は、現実には存在しませんが、理論的なモデルとして非常に重要です。
完全黒体は、電磁波を完全に吸収するだけでなく、その温度に応じた電磁波を放射します。この放射される電磁波のスペクトルは、物体の種類や形状には一切依存せず、温度のみに依存します。つまり、完全黒体の放射スペクトルを調べることで、その物体の温度を正確に知ることができるのです。このことから、完全黒体は温度を測る標準としても利用されています。
