흑체복사 계산기

물체가 단위 면적에서 1초 동안 내보내는 복사 에너지가 절대온도의 네제곱에 비례한다는 법칙입니다(j = εσT⁴). 네제곱이라 온도가 두 배면 복사량은 16배가 됩니다. σ는 5.670374419 × 10⁻⁸ W·m⁻²·K⁻⁴ 이며, 2019년 SI 재정의로 오차가 없는 정의값이 되었습니다.

가장 세게 나오는 빛의 파장을 알 수 있습니다(λmax = b/T, b = 2.897771955 × 10⁻³ m·K). 온도와 반비례하므로 뜨거울수록 파장이 짧아져 붉은색에서 흰색, 푸른색으로 옮겨 갑니다. 별의 색으로 표면온도를 재는 것이 이 법칙이며, 태양(5772 K)의 λmax는 502nm로 초록 언저리입니다.

아닙니다. 내보내기만 계산하면 그렇지만, 사람은 벽과 공기에서 오는 복사도 받습니다. 실제로 잃는 것은 그 차이인 j = εσ(T⁴ − T주위⁴)이며, 체온 37℃에 방이 20℃라면 1 m²당 100W 남짓입니다. 이 계산기가 순 복사를 따로 보여주는 이유입니다.

같은 온도의 완전한 흑체에 견준 복사 비율로 0에서 1 사이 값입니다. 사람 피부는 적외선에서 0.98로 거의 흑체처럼 굴고, 광택 나는 알루미늄은 0.04밖에 되지 않습니다. 보온병 안쪽을 은색으로 만드는 것이 방출률을 낮춰 복사 손실을 막으려는 것입니다.

둘 다 맞습니다. 흑체 스펙트럼을 파장으로 그렸을 때의 봉우리와 진동수로 그렸을 때의 봉우리는 서로 다른 자리에 있습니다. 같은 에너지를 어느 변수에 대해 나누어 보느냐가 달라 봉우리가 옮겨가며, νmax는 c/λmax의 약 0.568배입니다.