Blackbody, Cavity Radiator, Blackbody Radiation   흑체, 공동 복사체, 흑체 복사

(2018-05-04)
1. 흑체(Blackbody) 이란?

  ㅇ 모든 파장전자기파를 완전히 흡수하는 가상의 물체 (이상적인 흡수체)
     - 입사되는 전자기파를 모두 흡수(흡수율 = 1)하고, 반사하지 않는 가상의 물체

     * (키르히호프 1859년)
        . 을 완전 흡수하므로 검게 보일 것이라고 가정함 
        . 뜨거운 물체는 흙,나무든 종류에 상관없이 같은 온도에서 같은 파장(색깔)을 냄을 밝힘
 
  ㅇ 을 포함한 모든 전자기파를 흡수하고, 온도가 높아지면 전자기파를 방출하며,
     열평형을 이루는 이상적인 백열체
     - 입사 파에 관계없이, 온도에 만 의존하며 복사(Radiation) 함
        . 온도에 따라 파장복사 세기 분포가 달라짐


2. 흑체 복사 (Blackbody Radiation)

  ㅇ 가열된 물체(흑체)에서 나오는 전자기파의 복사(輻射) 
     - 짧은 파장 영역을 포함하나, 주로 긴 파장열 에너지/열 복사를 지칭

  ㅇ 흑체 복사 스펙트럼
     - 광 강도에 대한 파장 스펙트럼은 하나의 피크 파장을 갖음
        . 물체 온도가 높아질수록 피크 파장이 짧은 파장 쪽으로 이동

  ㅇ 흑체 또는 물체 복사의 온도 의존성  ☞ 색온도 참조
     - 물체 온도가 약 400 ℃ 이하면, 열복사로써 가시광선 없이 적외선(열선) 만 방출
     - 그러나, 온도가 이보다 높으면 가시광선도 나오므로, 을 볼 수 있음
     - 따라서, 흑체 색과 동일 색을 내는 발광체의 표면 온도를 흑체 색온도로써 유추 가능
  
  ※ Max Planck가 1900년경 공동 복사선에 대한 이론적 연구 결과에 따라, (에너지 양자화)
     현대 양자 물리학의 토대를 수립하게됨 


3. 복사체 구분

  ㅇ 흑체 복사체(blackbody radiator), 완전 복사체(full radiator)
     - 흑체 복사를 발생시키는 물체
     - 을 완전히 흡수하고 전혀 반사하지 않음
     - 주로 열 에너지로 만 복사가 발생되는 물체

  ㅇ 근사적인 복사체 => 공동 복사체 (Cavity Radiator)
     - 이상적인 흑체와 유사한 성질을 보이는 근사적인 것으로, 공동 복사체가 있음.
        . 이는 내부가 공동으로 되어있고 작은 구멍을 뚫어 외부와 연결시킨 덩어리 물질
     - 공동 복사선의 성질은 온도에만 의존, 공동의 크기,모양,물질종류와는 무관
       


[양자론 근거] 1. 광전효과/변환 2. 흑체 복사 3. 열 복사 4. 원자 스펙트럼 5. 컴프턴 효과
  1.   기술공통
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            1. 양자
            2. 양자역학
        1.   양자론 근거
          1.   1. 광전효과/변환
              2. 흑체 복사
              3. 열 복사
              4. 원자 스펙트럼
              5. 컴프턴 효과
        2.   양자역학 원리
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