Biophysics

Biophysics · 09.02

熱放射

Thermal radiation

🧠 は、物体内部の粒子のから生じ、中でも運ばれるである。

温度が電磁放射を生む

より高い物体では粒子が運動し、時間変化する電磁場としてエネルギーを放出する。伝導・と異なり媒質を必要とせず、放出と吸収の差が正味の熱移動を決める。理想的な上限はで与えられる。

温度上昇で変わる二つの量

温度が上がると、単位面積から出る総放射量が増え、同時にスペクトルの極大が短波長側へ移る。前者はStefan–Boltzmannの法則、後者はWienの変位則として分けて扱う。

人体表面は約300 Kなので、放射の大部分は赤外領域にある。目に見えないことと放射していないことは同じではない。

正味の放射熱交換

人体も環境も放射するため、熱損失は人体からの放射だけでなく、周囲から吸収する放射を差し引いて考える。皮膚温、衣服の、周囲表面の温度が変われば、気温が同じでも熱は変化する。

💡 の「強さ」と「色・波長分布」は別の情報であり、総量と極大波長を同じ法則で説明しない。

まとめ

  • に由来するで、媒質を必要としない。
  • 高温ほど総放射量は増え、極大波長は短くなる。
  • 人体温度ではが赤外線であり、環境との正味交換が体熱に関わる。