黒くろ体たい放射ほうしゃ

黒くろ体たい放射ほうしゃ（こくたいほうしゃ、英えい: black body radiation）とは、黒くろ体たいが放出ほうしゅつする熱ねつ放射ほうしゃである。熱ねっした物質ぶっしつや恒星こうせいの発はっする光ひかりが、比較的ひかくてき温度おんどが低ひくいときは赤あかっぽく、温度おんどが高たかいほど青白あおじろくなる理由りゆうは、黒くろ体たい放射ほうしゃの温度おんど特性とくせいによるものである。

概要がいよう

黒くろ体たい放射ほうしゃの色いろは、プランクの放射ほうしゃ式しきによって解析かいせきすることができ、黒くろ体たいの温度おんどによって決きまる。

理想りそう的てきな黒くろ体たい放射ほうしゃをもっとも再現さいげんするとされる空洞くうどう放射ほうしゃが温度おんどのみに依存いぞんするという法則ほうそくは、1859年ねんにグスタフ・キルヒホフにより発見はっけんされた。以来いらい、空洞くうどう放射ほうしゃのスペクトルを説明せつめいする理論りろんが研究けんきゅうされ、最終さいしゅう的てきに1900年ねんにマックス・プランクによりプランク分布ぶんぷが発見はっけんされたことで、その理論りろんが完成かんせいされた。

物理ぶつり的てきに黒くろ体たい放射ほうしゃをプランク分布ぶんぷで説明せつめいするためには、黒くろ体たいが電磁波でんじはを放出ほうしゅつする（電気でんき双極そうきょく子こが振動しんどうする）ときの振動しんどう子この量子りょうし化かを仮定かていする必要ひつようがある（プランクの法則ほうそく）。つまり、振動しんどう子こが持もちうるエネルギー ( $E$ ) は振動しんどう数すう ( $ν にゅー$ ) の整数せいすう倍ばいに比例ひれいしなければならない。

E

=

nh ν にゅー

(

n = 0, 1, 2, ...

)

この比例ひれい定数ていすう $h = 6.626\times10 -34$ [J・s] は、後のちにプランク定数ていすうとよばれ、物理ぶつり学がくの基本きほん定数ていすうとなった。これは、物理ぶつり量りょうは連続れんぞくな値ねをとり特定とくていの最小さいしょう値ちを持もたない、とする古典こてん力学りきがくと反はんする仮定かていであったが、1905年ねんにアルベルト・アインシュタインがこのプランクの量子りょうし化かの仮定かていと光子こうしの概念がいねんとを用もちいて光ひかり電でん効果こうかを説明せつめいしたことにより、この量子りょうし化かの仮定かていに基もとづいた量子力学りょうしりきがくが築きずかれることとなった。

参考さんこう文献ぶんけん

Rybicki, G. B.; Lightman, A. P. (1979), Radiative Processes in Astrophysics, New York: John Wiley & Sons, ISBN 0-471-82759-2
Thornton; Stephen T.; Andrew Rex (2002). Modern Physics. USA: Thomson Learning. ISBN 0-03-006049-4

より詳くわしくは、

Peter C. Milonni (1994). The Quantum Vacuum. Academic Press

黒くろ体たい放射ほうしゃ

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