흑체복사실험

소개글

이 실험역시 조금 아쉬움이 남는 실험입니다.

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본문내용

흑체복사실험 결과보고서
1. 실험원리
모든 물체는 에너지를 평형에 도달하기위해 흡수하고 방출한다. 즉 주변과 열적 평형을 위해 에너지를 끊임없이 주거니 받거니 하게 된다. 물체에 따라 특정한 전자기파(특히 주위에서 쉽게 볼 수 있는 가시광선)를 반사하게 된다.(예를 들면 뜨겁게 달궈진 쇠물처럼 주황색 물체는 주황색 빛을 반사한다.) 이런 다양한 상황을 배제하고 간편화시켜서 생각한 모든 파장의 전자기파를 흡수하는 이상적인 물체가 바로 흑체이다. 흑체도 마찬가지로 에너지를 흡수했으니까 당연히 주변과 평형을 이루기 위해 에너지를 방출하게 될 것이다. 이런 방출의 형태가 바로 전자기 복사 즉 흑체복사이다. 우리가 이번 실험에서 알려고 하는 것은 흑체의 온도에 따라 과연 어떤 파장이 어느만큼이나 방출이 되는냐이다. 나아가 자연의 근본원리와 무슨 상관이 있는지도 생각해보려고 하는 실험이다.
2. 실험방법
컴퓨터로 조명의 전압을 조절하며, 흑체 조명에서 빛이 방출되면 슬릿을 통해 통과된 빛은 프리즘을 통해 굴절하게 된다. 전압과 조명의 온도와의 관계는 다음과 같다.
줄의 법칙에서,
Q는 열량(J)이고,V는 전압이고 I는 전류이고, t는 시간이고, R은 저항이다.
한편 이렇게 발생한 열은 조명의 온도를 높이게 된다.
c는 조명의 비열이고, m은 질량이고 ΔT는 조명의 온도변화이다.
즉 전압을 조절하면 조명에서 발생하는 열(정확하게 필라멘트에서 발생하는 열)도 조절이 가능하다. 그로인해 당연히 조명의 온도에도 변화가 일어난다. 물론 같은 시간동안 작동을 해야 전압에 따른 온도 변화라는 말이 성립된다.

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