Kirchhoffの法則

🧠 Kirchhoffの熱放射thermal radiation熱放射（thermal radiation）thermal radiation（熱放射）則は、熱平衡thermal equilibrium熱平衡（thermal equilibrium）thermal equilibrium（熱平衡）では「ある波長をよく吸収する表面ほど、その波長をよく放射する」ことを示す。

吸収率と放射率の対応

温度$T$で熱平衡thermal equilibrium熱平衡（thermal equilibrium）thermal equilibrium（熱平衡）にある物体では、波長$\lambda$ごとの放射率emissivity放射率（emissivity）emissivity（放射率）$\varepsilon_\lambda$と吸収率absorptivity吸収率（absorptivity）absorptivity（吸収率）$\alpha_\lambda$が等しい。

この関係は波長ごとの関係であり、全波長を平均した値を無条件に比較するものではない。吸収スペクトルabsorption spectrum吸収スペクトル（absorption spectrum）absorption spectrum（吸収スペクトル）に強い吸収帯があれば、同じ帯域の熱放射thermal radiation熱放射（thermal radiation）thermal radiation（熱放射）も強くなる。

黒体が最大の放射体となる理由

絶対黒体absolute black body絶対黒体（absolute black body）absolute black body（絶対黒体）では$\alpha_\lambda=1$なので、同じ温度の物体の中で$\varepsilon_\lambda=1$という最大値をとる。反対に、よく反射する表面は吸収率absorptivity吸収率（absorptivity）absorptivity（吸収率）が低く、熱放射thermal radiation熱放射（thermal radiation）thermal radiation（熱放射）も弱い。

💡 黒体blackbody黒体（blackbody）blackbody（黒体）が強く放射することは、吸収したエネルギーを蓄え続けるという意味ではない。熱平衡thermal equilibrium熱平衡（thermal equilibrium）thermal equilibrium（熱平衡）では吸収と放出が釣り合う。

実在表面への適用

実在物体の放射は、同温度の黒体blackbody黒体（blackbody）blackbody（黒体）放射に放射率emissivity放射率（emissivity）emissivity（放射率）を掛けて表す。赤外温度計やサーモグラフィでは、皮膚・衣服・金属などの放射率emissivity放射率（emissivity）emissivity（放射率）差が温度推定の系統誤差になりうる。

まとめ

• 熱平衡thermal equilibrium熱平衡（thermal equilibrium）thermal equilibrium（熱平衡）では波長ごとの放射率emissivity放射率（emissivity）emissivity（放射率）と吸収率absorptivity吸収率（absorptivity）absorptivity（吸収率）が等しい。
• 完全吸収体である黒体blackbody黒体（blackbody）blackbody（黒体）は、同温度で最大の放射体でもある。
• 非接触温度測定では、実在表面の放射率emissivity放射率（emissivity）emissivity（放射率）を考慮する必要がある。