전기공사기사 - 전기응용/공사재료

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5. 발광 현상
1) 온도방사
(1) 흑체(black body) : 흡수율 100[%]인 가상의 물체
(2) 온도
* 색온도 : 어던 광원의 광색이 어느 온도의 흑체의 광색과 같을때,그 흑체의 온도를 이 광원의 색온도라 한다.
* 복사체의 온도 크기 비교 : 색온도 > 진온도 > 휘도온도 > 복사온도
C1 λ 5 -->분광 방사속 발산도
(3) 스테판-볼츠만( Stepen-Boltzmann)의 법칙
흑체의 복사발산량 W는 절대온도 T[˚K]의 4제곱에 비례한다. W = σT4

예제문제 - 온도가 2000[˚K]되는 흑체의 전방사 에너지는 1000[˚K]일대의 값의 몇배가 되는가?
W = σT4 즉, 4제곱에 비례하므로--> 정답 : 24
= 16배

예제문제 - 지름 0.5[m]인 금속구를 2000[˚K]로 가열하였을 때의 전 방사속[W]을 구하면?
단, 금속구의 전 발산율을 0.3, 스테판-볼츠만의 정수를 5.68 x 10-8[Wㆍm
-2ㆍdeg-4]라 한다. 스테판-볼츠만의 법칙에서 절대온도 T[˚K]에서 전 발산율 K로 되는 물체의 방사발산도 s = KσT 4[W/m2]
여기서 전 방사속을 W 방사면적 A 금속구 펴면적을 4πr2
이라 하면
W = sA = KσT4A = 0.3 x 5.68 x 10-8 x (2000)4
x 4 x π x (0.25 x 10-2)2 = 21.4[W]

(4) 빈(Wien)의 변위법칙
흑체의 분광 방사휘도 또는 분광 방사발산도가 최대가 되는 파장 λm은 그 흑체 절대온도 T[˚K]에 반비례한다. λmT = 2.896 x 10-3[mㆍ˚K]

예제문제 - 3300[˚K]에서 흑체의 최대 파장[μ]은?
최대 스펙트럼 방사 발산도를 발생하는 파장은 빈의 변위 법칙에 의하여
λmT = 2.896 x 10-3[mㆍ˚K] = 2896 [μ˚K]

(5) 스토크스의 법칙
형광체나 인광체에 빛을 조사했을때 발생하는 형광이나 인광의 파장은 원래 빛의 파장과 같거나 그보다 길어진다는 법칙

참고 자료

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