| 저자 | 작성일 | 버전 | 문서 번호 |
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| 제라드 맥 그라 나간 박사 | 15 월 2015 | V1.1 | CC11 – 00065 |
플랑크 스 법은 정해진 온도에서 열 평형 상태에서 흑체에 의해 방출되는 전자기 방사선을 설명합니다. 1900에서 제안한 Max Planck의 이름을 따서 명명되었습니다.
개요
Plancks Law는 방출 표면의 온도가 증가함에 따라 점점 더 많은 에너지가 적외선 에너지로 방출 될 것이라고 말합니다. 물체 온도가 높을수록 적외선 에너지의 양이 많아집니다. 강도가 높아질뿐만 아니라 (파워) 방출되는 주파수가 더 넓어지고 피크 파장이 더 짧아집니다. 매우 높은 온도에서 적외선뿐만 아니라 더 짧은 파장의 가시광 선도 생성됩니다. 이것은 처음에는 칙칙한 붉은 빛으로 관찰 된 다음 주황색, 노란색, 마지막으로 흰색으로 나타납니다. 그림 1는 1050 ° C에서 50 ° C까지 플롯 된 온도 범위에 대한 일반적인 플랑크 곡선을 보여줍니다.
1050 ° C에 해당하는 빨간색 곡선이 가장 강한 출력을 나타냅니다. 가장 높은 전력 출력을 나타내고 피크는 약 2.5 미크론입니다. 그 다음에 850 ° C에서 생성 된 것의 최대 에너지가 절반 이하인 1150 ° C에서 곡선이 이어집니다. 온도가 감소함에 따라 에너지 수준도 떨어지고 피크 에너지 파장은 더 긴 파장으로 이동합니다. 250 ° C, 100 ° C 및 50 ° C 곡선의 최저 온도는 그래프에서 볼 수 없습니다.
더 낮은 온도 곡선을보기 위해 그래프가 확대 될 때, 더 긴 파장으로의 이러한 이동이보다 명백하다. 그러나 전력 강도는 크게 떨어집니다.
이것은 그림 2에 표시되어 있습니다. 250 ° C에서 파란색 곡선은 6 마이크론 정도의 대략적인 피크를 갖는 반면 100 ° C에서 피크 파장은 7.5 마이크론 정도입니다. 또한 파장의 범위는 더 균등하게 분포되어 있으며 더 높은 온도에서 보이는 집중된 좁은 피크를 나타내지 않습니다.
동일한 그래프를 다시 확대하고 그림 3에 표시된 낮은 온도에만 초점을 맞추면 50 ° C 및 25 ° C의 온도는 각각 약 9 및 10 미크론의 피크 파장을 나타냅니다.
그림 4에 표시된 최종 그래프에는 온도에 대한 피크 파장을 나타내는 곡선이 표시되어 있습니다. 이것은 Wiens Law에 그려져 있습니다. 온도 강하에 따른 피크 파장의 증가가 분명히 보입니다.
요약
플랑크 스 법은 정해진 온도에서 열 평형 상태에서 흑체에 의해 방출되는 전자기 방사선을 설명합니다. 다양한 히터 (이미 터) 온도에 대해 플롯하면 법은
- 적외선 가열 에너지가 생성되는 주파수 범위
- 주어진 파장에 대한 방 출력
특정 가열 작업을 위해 적외선 이미 터를 선택할 때 대상 재료 흡수 특성이 매우 중요합니다. 가장 효율적인 열 전달을 위해 방출 된 적외선 주파수와 대상 물질 흡수 주파수가 일치하는 것이 이상적입니다. 그러나 이전 그래프에서 볼 수 있듯이 더 긴 파장에서는 더 낮은 이미 터 온도로 인해 전달되는 에너지의 양이 줄어들 기 때문에 일반적으로 가열 시간이 더 오래 걸립니다.
파장이 짧을수록 이미 터 온도가 높아지고 가용 적외선 전력이 빠르게 증가합니다.
