温度による輻射

質問

ある温度にある全ての物質は，その温度に依存した電磁波を放出しているのですか。
もしそうだとすると、その物体は放出している電磁波の分、少しずつ冷えてきているということでしょうか。

回答No.4

siegmund · ベストアンサー

> 温度による電磁波の放出は、なぜ起こるのですか。

物体の周囲を真空にしておいたとします．
真空は何もないように思えますが，電磁波は真空中を伝わります．
したがって，真空中の物体は電磁場と相互作用することになります．
どのような波長の電磁波がどれくらいあるかは絶対温度 T によって決まっています．
逆に言えば，T を決めれば電磁波の波長分布の様子が決まります．
物体表面のところでは，物体表面の温度と電磁波の波長分布の温度が等しくなります．
こういうわけで，物体表面から電磁波が放出されるのです．
前回の私の回答で，物体からは T^4 に比例した電磁波エネルギーが放出されると
書きましたが，もう少し正確に言えば，
物体から単位表面積単位時間当たり σT^4 のエネルギーが放出されます．
σは温度に関係ない定数で(シュテファン－ボルツマン定数と呼ばれている)，
ボルツマン定数，光速，プランク定数の組み合わせで書けます．
「単位表面積」というところが，物体が真空と表面で接していることの反映です．

> 室温とか、極端に言うと絶対零度に近い
温度でも、そのようなことが起こっているのでしょうか。

起こっています．
理由は myeyesonly さんの書かれたとおり．
放射エネルギーの密度が最大になる波長は T に反比例することが知られています．
したがって，温度が低くなると放出電磁波の波長は長くなります．
前の私の回答の最後のところも見てください．