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シュテファン‐ボルツマンの法則 Stefan-Boltzmann's law

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法則の辞典の解説

シュテファン‐ボルツマンの法則【Stefan-Boltzmann's law】

黒体の全輻射エネルギーは,絶対温度の四乗に比例する.これは「シュテファンボルツマンの式」と呼ばれることもあり,次のようになる.

S=σT4

この σ のことを「シュテファン‐ボルツマンの定数」,あるいはシュテファン定数*という.理論的にはプランクの輻射公式*を積分することで求めることが可能だが,5.66694×10-8Wm-2K-4 である.

出典|朝倉書店
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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

シュテファン‐ボルツマンの法則
しゅてふぁんぼるつまんのほうそく

黒体が出す熱放射エネルギーの総量は、その絶対温度をTとするとT4に比例するという法則。1879年にシュテファンが実験的に発見し、1884年にボルツマンが熱力学を用いて理論的に証明したので、この2人の名でよばれる。
 黒体の単位面積から単位時間に放射される電磁波のエネルギーを、すべての波長について総計したものをSとすると、S=σT4と書ける。この比例定数をシュテファン‐ボルツマンの定数といい、σ=5.67032×10-8Wm-2K-4で表される。ボルツマンが証明したのはST4に比例するということまでであったが、このころから熱放射の研究が盛んになり、量子論誕生の動機となった。その結果、σの値は、黒体放射と空洞放射とが等しいことを用い、空洞放射に対するプランクの放射公式を使えばσ=2π5k4/15c2h3で与えられることがわかった。ここでkはボルツマン定数、cは光速、hはプランクの定数である。[小出昭一郎]

出典|小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)
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