プランク法則について

プランクの法則から何がわかるのですか？また、法則の意味を、中高生にでも分かるように、要点のみをかいつまんで教えていただけないでしょうか。

No.4 ベストアンサー 回答者： bttf2003 回答日時： 2003/09/03 22:55

＃２です。

「お礼」の疑問にお答えします。

＞「プランクの法則」「プランクの公式」は同じものなのかよくわかりません

プランクの法則は厳密にいうと、
Ｅ＝nｈν （nは自然数：１、２、３・・・無限大まで）
です。（＃２の回答では、nを省略してしまいました。ごめんなさい。物理を研究している人は、Ｅ＝ｈν　のことをプランクの法則と呼んでいるので、そのまま使ってしまいました。混乱させてしまったようです）

プランクの公式は、式が難しくて、
Ｕ(ν)dν＝8πｋβ/c^3*1/exp(βν/T)-1*ν^3dν
となります。(expは指数関数で普通はeと書きます。＾はべき乗、10の2乗は　10^2=100　です。*は掛け算のことで普通はxと書きます。πは円周率、kはボルツマン定数、βは定数でkβ = h です。この記号βは解らなくてもかまいません。専門家しか使いませんから。Ｕ(ν)dνも意味が解からなくてもいいです、名前は、Ｕ(ν)dνがエネルギー分布、dνが微分記号です）
参考URLの「プランクの公式が実験値を いかに良く再現するか 下図 で明らかでしょう」の「下図」を言葉でやさしく教えてくれているのが、＃３さんの回答です。
これで「プランクの法則」と「プランクの公式」違いが、解っていただけたでしょうか？

この回答へのお礼

再度教えてくださり、ありがとうございます。
つまり、「振動数とエネルギーは比例関係であり、光速は一定なので、発する光の波長を調べることでエネルギー量を求めることができる。」ということなのでしょうか。
もっとおおざっぱに言ってしまうと、「温度(エネルギー)と発する色（波長）は密接した関係を持つ。」と言うことなのでしょうか。

お礼日時：2003/09/05 11:23

No.5 回答者： bttf2003 回答日時： 2003/09/05 13:55

＃４です。

あなたの「お礼」のとおり、物質から出る光の波長からその物質の温度がわかります。
参考URLは、人工衛星から地球上の温度分布を調査しているプロジェクトです。地球上の温度分布から、色々なことがわかります。（リモート・センシングといいます）
他にも、鉄を製造する時に融けた鉄の温度を、「色温度計」という光の色から調べる温度計もあります。（市町村の「ごみの焼却炉」にも使われています）

参考URL：http://www.science.aster.ersdac.or.jp/jp/about_a …

No.3 回答者： First_Noel 回答日時： 2003/09/02 19:48

ある物体の出す色の分布を観測すると，その物体の温度が分かります．

例えば電球の輝きや，ニクロム線コンロの赤熱，恒星や惑星等の天文観測．
（実際には原子や分子によって異なる色が突出して現れたり，
　その部分の色が消えていたりもしますが，それはここでは考えていません．）

プランクの法則を理解する為に，まず電磁波にはいろいろあって，
それぞれが波長（又は周波数）の異なるものであることを知って置く必要があります．
ある温度の出す電磁波の分布は，全波長域に渡って分布し，
ある特定の波長で最大値となる，と言う形になります．
この最大値の場所が，温度が高いとだんだん波長の短い（エネルギーの高い）方へ
ずれて行きます．

金属を加熱すると，最初何もないものがだんだん赤くなり，
次第に黄色くなって行きますが，これは金属の温度が高くなることで，
最初赤外線を出しているので変化が目に見えないものが，
より波長の短い可視光線となり，赤より波長の短い黄色程度になる，と
言う現象です．

この回答へのお礼

情報をありがとうございます。プランクの法則を説明するには難しそうですが、このことでしたら中高生にも説明できそうです。ありがとうございます。

お礼日時：2003/09/03 14:34

No.2 回答者： bttf2003 回答日時： 2003/09/02 14:03

＞プランクの法則から何がわかるのですか？

Ｅ＝ｈν （Ｅはエネルギー、ｈはプランク定数、νは振動数を表す）
つまり、エネルギーは振動数に比例する。エネルギーは粒子のように１個２個と数える事が出来る。今まで信じられていた（といっても、１９世紀末までのことですが・・・）物理学を一気に覆す大発見に発展していく切っ掛けになった法則です。
この発見後、微少な世界（原子、原子核、素粒子・・・）を説明するには、ｈというプランク定数なしでは出来なくなりました。そして、量子力学という新しい物理学がどんどん発展していっています（現在も進行中）。
参考URLは、この発見の元となった経緯が説明されています。

参考URL：http://www2.kutl.kyushu-u.ac.jp/seminar/MicroWor …

この回答へのお礼

プランクの公式についての情報ありがとうございます。
「プランクの法則」「プランクの公式」は同じものなのかよくわかりませんが、
これを中高生に説明するのは難しいことは分かりました。
ありがとうございました。

お礼日時：2003/09/03 14:36

No.1 回答者： taknt 回答日時： 2003/09/02 12:55

詳細は 参考ＵＲＬを見てもらえればいいと思いますが、

中高生にでも分かるように説明するのは 難しそうですね。

参考URL：http://www.science.aster.ersdac.or.jp/jp/glossar …

この回答へのお礼

情報ありがとうございます。
このページは僕も見つけましたが、僕自身が理解できずに断念しました。
ありがとうございました。

お礼日時：2003/09/03 14:37