熱輻射理論に関する考察

光とは何か?-光量子像ーで光量子一粒の空間エネルギー像を示した。今でもプランクの定数の意味を感覚的に捉えきれないでいる。その最も大きな疑問点は光の波長と原子寸法の関係である。可視光線が3800~7600Å(オングストローム)の波長であるのに対して、原子構造のおおよその寸法が数Åでしかない。どうしてもプランク定数が光を考えるに不可解な数に思える。

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上に示したファイルは、古い考察の紙片である。プランクの輻射理論に対する疑念を表明した原点でもある。ファイルの式(1)と(2)は物理学古典論文叢書1 『熱輻射と量子』 東海大学出版会、1991年第7版 p.239. のM.Planck の式を書き表した。式の意味を解釈するとき、その次元を理解しなければならない。しかし、その式(1)と(2)の次元は技術的に測定不可能と判断せざるを得ない。対象が『黒体』と言う坩堝のような発熱構造体に関する光分布スペクトラムの測定と言う事になっているようだが、どのように式の示す次元の物理量を測定するのだろうか。測定の仕組みが納得出来ない。(3)と(4)式は光一粒の空間像を自分なりに解釈した表式である。プランクの定数はそのまま使っているが、数値や意味に納得している訳ではない。このような現代物理学体系に対する根源的な批判は科学者理論には許されない事かも知れない。しかし測定をどのようにするかを確認する事が最初にする科学的論理であろう。この記事は単純な電灯の配光曲線を考えながらの寄り道である。

プランクの輻射式の解剖 折角なのでここでプランクの式を簡略化した結果を示す。

プランク輻射式の解剖

 

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この表式は温度による変化を一本のグラフで表現できる簡略性がある。上に示した特性のグラフがそれを表す。絶対温度1000Kであるが、温度が変化してもグラフの形状は変化しない。ただ、最大強度の波長λmの値が温度に因り変わるだけである。1000Kでは、可視光線が含まれない結果になる。この事は、ヴィーンの変位則をプランクの式に統合した結果であるから、ヴィーンの変位則に問題が有る為の結果と見られよう。その点の考察はしていない。また、プランクの式でよく論点に挙げられる指数部のー1の意味など不要である。この資料は既に公開済みのものである。

ヴィーンの変位則の考察 式は λmT=2.9×10^-3^ [mK] である。例えば、可視光線の中心波長  λm=5550Åとすれば、その時の絶対温度 T は5225Kとなる。余りにも実情と違い過ぎるのではなかろうか。

低温光源 発光源が高温度に因る現象が上の場合である。しかし、ネオンサイン、蛍光灯およびLEDと熱源発光現象でない物になっている。LEDの放射法則の公式を編み出してこそと思う。

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