• ベストアンサー

熱放射が起きる仕組みは?

101325の回答

  • ベストアンサー
  • 101325
  • ベストアンサー率80% (495/617)
回答No.8

 光が生まれる原因《のひとつ》は、荷電粒子の運動の変化 だ。  黒体放射に代表されるが、 どんな物体でも《温度》に応じて電磁波を出している。 それは、物体の中の《荷電粒子》が熱運動し、その動き 《の》変化(減速などのエネルギー低下)に応じて その分のエネルギーが電磁波として放出される と考えていい。  それは白熱電球も同じ原理と考えていい。 ---------- 勘違いか思い違いか打ち間違いだと思うのですけど、 回答#1~#5は、大きな誤りを含んでいます。 #1> 白熱電球から発する光は、黒体放射では無く、発熱体の放射現象です。 白熱電球から発する光のスペクトルから考えると、 白熱電球からの放射は良い近似で黒体放射とみなせます。 #2> このエネルギー状態が落ち込むときに光、電磁波を放出します。 それは蛍光灯やLEDの原理です。白熱電球の原理は違います。 #3> 電子すらないまったくの真空からでも放射は起きます。 リンク先のどこにもそんなことは書いていない。リンクのミス? #4> 黒体輻射(放射)は「物質」とは全く関係ありません、 質問文に「物体」という語はあるけど「物質」という語はない。 黒体の「体」は物体の「体」なので、物体と関係ないわけがないです。 #5> 湯たんぽの湯の自己放熱ですから、黒体放射に相当します。 湯たんぽが温かいのは、熱放射でなく熱伝導のためです。 回答された方々からの訂正があるといいですね。

akmyu
質問者

お礼

混乱してきました。ありがとうございました。

関連するQ&A

  • 希ガスの黒体放射

    黒体放射についての質問です。あらゆる物質はその温度に応じて電磁波を放出しているという言葉をよく目にすることがあります。 (1) これは、物質を熱するといわゆる振動や回転などの状態が励起され、電磁波を放出するということなのでしょうか。 電磁波を出すには、励起状態から基底状態への遷移が必要になってくると思います。しかし、ヘリウムやアルゴンなどの希ガスは単原子分子であり、極めて安定な分子であり、赤外不活性です。そうなると、電磁波を吸収したり、放出するエネルギー準位が、電子状態ぐらいしか存在しません。 (2) 常温で希ガスの放射スペクトルを観測すると、どの波長の電磁波が観測されるのでしょうか。その温度に応じた黒体放射が観測されると思いますか。 (3) 電磁波を吸収・放出するためには、離散化されたエネルギー準位が必要と思われます。しかし、ヘリウムやアルゴンなどの単原子分子の場合、振動、回転といったモードは考えづらく、かといって並進運動はエネルギー準位が非常に小さいために、電磁波として放出される波長は検出できないくらいの長い波長になってしまうのでしょうか。また、それはドブロイ波になるということでしょうか。 (4) 黒体放射の電磁波は並進エネルギーからも出ているのでしょうか?並進運動は、直接、電磁波を吸収したり、放出したりすることはできるのでしょうか。

  • 熱放射に関して。

    どんな物体でもその温度によって決まる熱放射をしているとのことですが、 一般に熱放射の強さといえば、赤外線の放出量で言われている気がします。 しかし、実際は温度に応じて、連続的なスペクトルの電磁波を放出しているのであって、 たまたまその中の赤外線を計測して、指標にしているということなのでしょうか? また、熱放射によって、微弱ながら人間の体からも可視光が放出されていると言えるのでしょうか? よろしくお願いします。

  • 熱放射(輻射)の基本的なことを教えてください

     熱放射で出される電磁波は、人体や地球放射などは赤外線領域で、赤外線を熱線と呼んだりするかと思いますが、太陽では熱放射として可視光や紫外線が出ていると思います。この場合でも、熱放射の出るミクロな場面では、分極した分子の運動ととらえてよいのでしょうか。  吸収の場面では、紫外線は電子遷移や光解離として吸収されますが、放射の場面でも同じ仕組みで、電子遷移なのでしょうか。光解離で放射というのは、考えにくいように思いますが、、、  黒体放射のスペクトルが、温度によっては、UVから可視光、赤外線となめらかなカーブになりますが、これは、同じ放射の仕組みによるのでしょうか。あるいは、波長域でよって、核融合だったり、電子遷移だったり、双極子モーメントの運動だったり、もとの反応は様々でもエネルギーとしてはなめらかに曲線になるのでしょうか。  少し違う話ですが、あらゆる物体は温度に応じた電磁波を出す、とよくいわれますが、大気中の窒素や酸素など双極子モーメントをもたない気体分子も、温度におうじた電磁波を出しているのでしょうか。  CO2やH2Oなど気体分子が吸収のピーク波長をするどく持つのに対し、多くの固体は黒体に近似できる場合が多いようですが、固体では、さまざまな分極した分子の運動が生じうるからということなのでしょうか?  また、最初の質問と少し、だぶりますが、固体の温度が上がり、赤外線から可視光にかわるときには、固体のなかでの電磁波を発する仕組みも違うものになるのでしょうか? あるいは、いつでも、原子や分子の熱運動といっていいのでしょうか。  とりとめのない質問になってしまいましたが、可能な部分だけでも、教えていただけましたら助かります。

  • 黒体について

    『物体が熱せられることにより、物体を構成する粒子が励起され、光を放出し、それを再び吸収するというサイクルが繰り返され、熱平衡状態に達するためである。放射する全ての波長の光を完全に再吸収するぶったいを黒体という』とありますが、光を再吸収するのになぜ光るのですか? 光を出してるってことはエネルギーを出してることですよね?どこから供給してるのですか?

  • 大気による放射の吸収

    初歩的な質問かもしれませんが、よろしくお願いします。 大気は、太陽からの放射(電磁波)を吸収します。 それは、大気の中の物質の特徴、細かく言えば、 各分子・原子のもつエネルギー準位に対応した放射を吸収します。 振動モードだったり、回転モードだったり、いろいろなエネルギー準位が ありますが、それらに対応した吸収をします。 また、吸収したエネルギーを電磁波として放出したりもします。(赤外放射) それは、吸収と同様にエネルギー準位に対応した放射をしそうです。 そこで、質問です。 これと黒体放射はどのような関係にあるのでしょうか。 放射の仕方は、各物質のエネルギー準位に対応するように思うのですが 黒体放射に従うならば、各物質のエネルギー準位など関係なく温度のみに 依存するはずです。 各物質が、完全な黒体ではないとしても、赤外放射が黒体放射でよく近似できるのは事実だと思います。どう考えればよいのでしょうか。

  • 太陽の質量減少について

    太陽は,荷電粒子や電磁波を放射して日々質量を 減少させていると認識しています。さて,電磁波 の放射による質量減少のみを考察の対象とするとき, 重力源としての太陽「質量」の減少は,次のうちどの 時点と考えることができるのでしょうか? (1)核反応によって質量欠損が生じた時点 (2)質量をもった構成粒子の熱運動が電磁波の   エネルギーに変わった時点 (3)電磁波が太陽表面から放射されて離れ去った時点 要するに,どこまでが重力源なのか?という質問です。 静止質量をもつ構成粒子のみか,粒子の熱運動の エネルギーは含まれるか,電磁波のエネルギーも 含まれるのか? 一般相対論までのごく初歩的な知識の 準備があります。

  • 光が生じるのはどんな時?

    電子や陽子などの荷電粒子ならなんでも、その運動に変化 が生じた時に電磁波、つまり光が生じるのですよね? あと、電子が、酸化エネルギーなどの化学エネルギーや、 熱エネルギーや、光エネルギーを吸収することで励起され、 元に戻る時に蛍光や燐光といった冷光を出す。 光が生まれるのは他にどんな場合がありますか?

  • 重力場の中の電荷

    等価原理によれば、重力場は局所的には加速度運動している慣性系と同等です。重力場の中で電荷が静止している時、重力を打ち消すような系で見ると、電荷は加速度運動をしていますから電荷は電磁波を放射するのでしょうか。下記URLによれば、Unruh効果がその説明になると言うのですが、どうしてでしょう。Unruh効果は加速度または重力で決まる温度の熱輻射になりますが、加速度一定の電荷が放出する輻射がPlank分布したりするのですか?重力と電磁気学を組み合わせると他にもおかしなことがいろいろありそうです。重力場中を落下する電荷は加速度運動しますから電磁波を放出してエネルギーを失うでしょう。この時なくなるエネルギーとしては重力のポテンシャルエネルギーしか考えられません。すると電荷を持っている粒子は電荷を持っていない粒子よりも早く落下するのでしょうか。 http://homepage3.nifty.com/iromono/diary/200205B.html

  • 放射伝熱について教えてください!!

    放射伝熱について教えてください!! 放射伝熱に関して質問なんですが、下の図のような平行平板内の●の位置に温度Tの黒体の物体があるとして、その位置での放射熱流束の値を調べたい場合、計算式がわかりません。ちなみに上下の壁は黒体とします。 上下平行平板のみの放射熱流束を考えた場合 q=ε(σTh^4-σTc^4) となることはわかるのですが・・・ 一応、自分の考えでは下の式になるのではないかと思ってるのですが、どうでしょうか? q=ε(σT^4-(σTh^4+σTc^4)) ※εは放射率であり黒体の場合ε=1 ―――――――――――― Tc:上壁温度         ↓  上壁からの放射エネルギー         ● T:この物体がもつ温度         ↑  下壁からの放射エネルギー ―――――――――――― Th:下壁温度 詳しい方がいらっしゃれば教えていただきたいです。よろしくお願いいたします。

  • 電流と電磁波の関係について

    お世話になります。 量子論の最初の部分でよく、「惑星型模型には、電子が電磁波を放射して核に墜落してしまう、という理論的欠点がある」なんて説明がされると思います。これを受けて 1)等速(円)運動であっても、(向心)加速度を受ければ、荷電粒子は電磁波を放射してしまうのか 2)等速直線運動する荷電粒子からは電磁波は放射されないのか 3)電池~抵抗~電池のような単純な電気回路からは電磁波は放射されないのか(十分に安定してからの話、巨視的には円運動じゃないかということで) という疑問を持ちました。お時間がよろしければ、ご教示下さいませんでしょうか。よろしくお願いします。