스테판-볼츠만 법칙 예비보고서

소개

물리학실험

목차

1.실험목적
2.이론
3.실험장비
4.실험방법
5. 실험결과예상

본문내용

1.실험목적
Moll`s thermopile을 이용하여 300~750K 온도에서 흑체가 부착된 전기 오븐에서 발생되는 복사에너지 세기를 측정한다. 복사에너지량과 절대 온도 사이의 관계를 그래프로 나타내어 스테판-볼츠만 법칙을 확인한다.
2.이론
-실험원리 :
열은 다른 형태의 에너지(예: 전기에너지, 역학적에너지)로부터 변환되기도 하지만 외부와의 열의 전 달이 가능한 계에서는 전도(conduction), 대류(convection), 복사(radiation) 라는 세 가지 방법으로 열의 전달이 일어난다. 실제로는 둘 또는 세 가지 현상이 동시에 일어난다. 긴 금속막대의 한쪽을 달구면 반대쪽도 금방 뜨거워지는 것과 같이 전도는 분자가 매우 짧은 거리를 이동하여 충돌함으로써 일어나는데 비하여, 대류는 열을 방으로 보낼 수 있는 송풍기가 달린 난방장치의 경우와 같이 분자가 긴 거리를 이동하여 일어난다. 이와 같이 전도나 대류는 물질이 있는 경우에만 가능하다. 그러나, 지구상의 모든 생명체의 에너지원인 태양열은 거의 물질이 없는 진공 속을 달려온 것이다. 이런 방식의 에너지 전달이 바로 `복사`이다.
흑체의 단위표면적에서 방출되는 모든 파장의 빛에너지의 총합 I는, 흑체의 절대온도 T의 4제곱에 비례한다는 법칙이다. 1879년 J.슈테판이 온도복사의 연구를 통해 실험적으로 발견하고, 이것을 1884년 L.볼츠만이 열역학적으로 정립했다. 이로써 열복사와 절대온도를 관련시키는 연구가 성공했으며, 이후 열복사 연구에 중요한 계기가 되었다. 또한 양자론이 등장하는 하나의 계기를 마련하는 등 물리학에서 중요한 역할을 담당하였다.

참고자료

· 없음