±¤ÀÚ´Â º¸¼ÕÀ¸·Î º¸½º-¾ÆÀν´Å¸ÀÎ ºÐÆ÷ÇÔ¼ö¸¦ µû¸¥´Ù. ±×·¯³ª '¾çÀÚ ºÐÆ÷ÇÔ¼ö'¿¡¼ ¼³¸íÇÑ´ë·Î ±¤ÀÚ´Â °³¼ö°¡ À¯ÁöµÉ ÇÊ¿ä°¡ ¾ø±â ¶§¹®¿¡ ºÐÆ÷ÇÔ¼ö¿¡¼ÀÇ $\alpha=0$ÀÌ°í, µû¶ó¼ ´ÙÀ½ÀÇ ºÐÆ÷ÇÔ¼ö¸¦ µû¸¥´Ù. \[ f_{photon}(\varepsilon) = \frac{1}{e^{\varepsilon/kT}-1} \] ÀÌ ºÐÆ÷ÇÔ¼ö´Â ¿Âµµ $T$·Î À¯ÁöµÇ´Â °è¿¡¼ $\varepsilon$ÀÇ ¿¡³ÊÁö¸¦ °¡Áø »óÅ¿¡ ³õÀÎ ±¤ÀÚÀÇ Æò±Õ °³¼ö¸¦ ¸»ÇÑ´Ù.
ÇÑÆí ±¤ÀÚÀÇ ¿¡³ÊÁö´Â \[ \varepsilon = \hbar \omega \] ¿Í °°ÀÌ $\omega$¿¡ °ü·ÃµÇ¾î ÀÖ´Ù. µû¶ó¼ $\omega$ÀÎ ¸ðµå¿¡ ³õÀÎ ±¤ÀÚÀÇ Æò±Õ¿¡³ÊÁö´Â ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ±¤ÀÚÀÇ Æò±Õ °³¼ö¿¡ ÇϳªÀÇ ¿¡³ÊÁö $\hbar \omega$¸¦ °öÇÏ¸é µÈ´Ù. \[ \bar{E} = \frac{\hbar \omega}{e^{\hbar \omega/kT}-1} \]
ÀÌ´Â ·¹Àϸ®¿Í Áø½º°¡ Èæüº¹»ç¸¦ ¼³¸íÇϱâ À§ÇØ ¿¡³ÊÁö µîºÐ¹è¹ýÄ¢À¸·Î Á¦¾ÈÇÏ¿´´ø $\bar{E}= kT$¿Í ´Ù¸¥ °á°ú·Î¼ 1900³â ÇöûÅ©°¡ óÀ½À¸·Î Á¦¾ÈÇÏ¿´´Ù.
ÀÌÁ¦ ÁÖ¾îÁø ¿ÀûÀÎ °è°¡ °¡Áú ¼ö ÀÖ´Â ¾çÀÚ»óŸ¦ ³ª¿Çؼ °¢ »óÅ¿¡ $\bar{E}$¸¦ ºÎ¿©Çϸé Àüü ¿¡³ÊÁö¸¦ ÆľÇÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀϹÝÀûÀ¸·Î »óÅ¹еµ´Â °è°¡ ³õÀΠüÀû¿¡ ºñ·ÊÇÏ¿© ´ÜÀ§ üÀû´ç »óÅ¹еµ¸¦ µµÀÔÇÏ´Â °ÍÀÌ È¿°úÀûÀÌ´Ù. ('°øµ¿ ¼ÓÀÇ ÀüÀÚ±âÆÄ'¿¡¼ ´Ù·ç¾ú°í, °Å±â¼´Â ¸ðµå¹Ðµµ¶ó ÇÏ¿´´Ù) ÀÌ´Â \[ G(\omega)d\omega = \frac{\omega^2 d\omega}{\pi^2 c^3} \] µû¶ó¼ ´ÜÀ§ üÀû´ç $\omega \sim \omega + d\omega$ÀÇ ±¤ÀÚÀÇ ¿¡³ÊÁö´Â \[ \rho (\omega ) d\omega = \frac{\omega^2 }{ \pi^2 c^3} \frac{\hbar \omega}{e^{\hbar \omega/ kT}-1} d\omega \] ÀÌ´Ù. ȤÀº À̸¦ ´ÜÀ§ üÀû´ç $\nu \sim \nu + d\nu$ÀÇ ±¤ÀÚÀÇ ¿¡³ÊÁö·Î Ç¥ÇöÀ» ¹Ù²Ù¸é \[ \rho (\nu ) d\nu = \frac{8\pi h}{c^3}\frac{\nu^3}{\exp(h\nu/kT)-1} d\nu \] ¿Í °°´Ù. ¿©±â¼ $\hbar$ ´ë½Å¿¡ $h$¸¦ ½è´Ù. ¾î¶² ¿Âµµ $T$·Î À¯ÁöµÇ´Â °øµ¿³»¿¡ ±êµé°Ô µÇ´Â ±¤ÀÚÀÇ ¿¡³ÊÁö ºÐÆ÷°¡ ÀÌ¿Í °°´Ù´Â °ÍÀÌ ÇöûÅ©°¡ ¹ß°ßÇÏ¿´´ø Èæüº¹»ç ¹ýÄ¢ÀÌ´Ù.
½ÇÁ¦ ºû¿¡¼ ÃøÁ¤µÇ´Â Æĵ¿ÀÇ ¿ä¼Ò´Â (°¢)Áøµ¿¼ö°¡ ¾Æ´Ï¶ó ÆÄÀåÀÌ´Ù. ÀÌ´Â ºûÀÇ Áøµ¿¼ö°¡ ~1014Hz ÀÌ»óÀ¸·Î ¸Å¿ì ³ô¾Æ ¾î¶² ÃøÁ¤ÀåÄ¡µµ À̸¦ µû¶ó°¥ ¼ö ¾ø±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ÆÄÀåÀº °£¼·, ȸÀý°ú ºÐ»êÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© Á÷Á¢ÀûÀ¸·Î³ª °£Á¢ÀûÀ¸·Î ÃøÁ¤µÇ¾î À§ ½ÄÀ» ÆÄÀå¿¡ ´ëÇÑ °ü°è·Î ¹Ù²Ù´Â °ÍÀÌ À¯¿ëÇÏ´Ù. \[ \omega = 2\pi \nu = \frac{2\pi c}{\lambda} \] ÀÇ °ü°è¸¦ ÀÌ¿ëÇϸé, \[ \rho(\lambda) d\lambda = \frac{8\pi h c}{\lambda^5} \frac{d\lambda}{e^{hc/\lambda kT}-1} \] ÀÌ´Ù. ¿©±â¼µµ $\hbar$ ´ë½Å¿¡ $h$¸¦ ½è´Â µ¥ ÀÌ´Â ÇöûÅ© ¹ýÄ¢ÀÇ ¿øÇüÀ̱⵵ ÇÏ°í ¶ÇÇÑ Åë»óÀûÀΠǥÇöÀ̱⵵ ÇؼÀÌ´Ù.
À§¿¡¼ °è»êÇÑ °ÍÀº ´ÜÀ§Ã¼ÀûÀÇ °øµ¿ ¼Ó¿¡¼ ¶Ù³ë´Â ºûÀÇ ¿¡³ÊÁöÀÌ´Ù. ½ÇÇè¿¡¼´Â ÀÌ °ªÀÌ ÃøÁ¤µÇ´Â °ÍÀÌ ¾Æ´Ï¶ó ¹æÃâµÇ¾î ÃøÁ¤±â¿¡ ½ñ¾ÆÁö´Â ºûÀÇ ¹à±âÀÌ´Ù. À̸¦ Á¤·®ÈÇÑ °ÍÀÌ ÈæüÀÇ Ç¥¸éÀ̳ª °øµ¿ÀÇ ±¸¸ÛÀÇ ´ÜÀ§¸éÀû´ç, ´ÜÀ§½Ã°£´ç ¹æÃâµÇ´Â ºûÀÇ ¹à±â·Î Á¤ÀÇÇÏ´Â º¹»çÀ²(radiancy) ${\cal R}$ÀÌ´Ù. º¹»çÀ²°ú ¿¡³ÊÁö¹ÐµµÀÇ °ü°è´Â \[ {\cal R}(\lambda)d\lambda = \frac{c}{4} \rho(\lambda)d\lambda \] ÀÌ´Ù.
ÀÌÁ¦ º¹»çÀ², ¾ö¹ÐÈ÷ ºÐ±¤º¹»çÀ²(spectral radiancy)Àº \[ {\cal R}(\lambda)d\lambda = \frac{2\pi h c^2}{\lambda^5} \frac{d\lambda}{e^{hc/\lambda kT}-1}. \] ÀÌ´Ù.
graph |
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Èæüº¹»çÀÇ ºÐ±¤º¹»çÀ²_Èæüº¹»ç¿¡¼ ³ª¿À´Â ÆÄÀ庰 º¹»çÀ² ±×·¡ÇÁÀÌ´Ù. ¿Âµµ´Â ¾Æ·¡ ½½¶óÀÌ´õ·Î 500 ~ 10000 K ·Î Á¶ÀýÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, ¼¼·Î Ãà ¹ØÀÇ µÎ
¡á
À¸·Î ÆÄÀåÀÇ ¿µ¿ªÀ» ¼±ÅÃÇÏ¿© ÀÌ ¹üÀ§ÀÇ Àüü º¹»çÀ² °ªÀ» ³ªÅ¸³½´Ù. ¶ÇÇÑ ±×·¡ÇÁ ³»ºÎ¸¦ ¸¶¿ì½º·Î Ŭ¸¯Çϸé ÇØ´ç ÆÄÀå¿¡¼ÀÇ ºÐ±¤º¹»çÀ²ÀÇ °ªÀ» º¸¿©ÁØ´Ù. ¼±ÅÃÇÑ °Í¿¡ ´ëÇÑ °ªµéÀ» MKS ´ÜÀ§·Î ÇÏ¿© È¸é ¿À¸¥ÂÊ À§¿¡ ³ªÅ¸³´Ù.
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[Áú¹®1]
À§¿¡¼ ¼³¸íÇÑ Èæü ³»ºÎÀÇ ¿¡³ÊÁö ¹Ðµµ¿Í º¹»çÀ²ÀÇ °ü°è¸¦ À¯µµÇ϶ó.
[Áú¹®2] ¹é¿µîÀº Èæüº¹»ç¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ¹ß±¤±â±¸ÀÌ´Ù. ÀÌ´Â Áø°øÀÇ ¿ë±â ¼Ó¿¡ ÅÖ½ºÅÙÀ¸·Î ¸¸µç Çʶó¸àÆ®¿¡ Àü·ù¸¦ Èê·Á ¿À» ¹ß»ý½ÃÄÑ ÃÖÁ¾ÀûÀ¸·Î ºûÀ» ¹ß»ý½ÃŲ´Ù. ¹é¿µî ³»ºÎÀÇ Çʶó¸àÆ®´Â ÅÖ½ºÅÙÀÇ ³ì´ÂÁ¡ ÀÌÇÏÀÎ ¾à 3300 K·Î °¡¿µÇ°í ÀÌ ¿ÂµµÀÇ Èæüº¹»ç¿¡ °¡±î¿î ºûÀ» ³½´Ù. À§ 'Èæüº¹»çÀÇ ºÐ±¤º¹»çÀ²' ±×·¡ÇÁÀÇ ÀûºÐ µ¥ÀÌÅ͸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¹é¿µîÀÌ ³»´Â ºûÀÇ Àüü ¿¡³ÊÁö Áß¿¡¼ °¡½Ã±¤¼± ¿µ¿ªÀÇ ºñÀ²(È¿À²)ÀÌ ¾ó¸¶ÀÎÁö ±¸Ç϶ó. À̶§ °¡½Ã±¤¼±À» 400 ~ 700 nm·Î Ç϶ó. ¸¸ÀÏ ¹é¿µîÀÌ Å¾çÀÇ Ç¥¸é¿ÂµµÀÎ 5800 K Á¤µµ·Î °¡¿ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù¸é ÀÌÀÇ È¿À²Àº ¾ó¸¶°¡ µÉ±î?
[Áú¹®3]
Àüü º¹»ç·®¿¡ ´ëÇÑ °¡½Ã±¤¼±ÀÇ º¹»çºñÀ²·Î ¹é¿µîÀÇ È¿À²À» Á¤ÀÇÇÏÀÚ. 'Èæüº¹»çÀÇ ºÐ±¤º¹»çÀ²' ±×·¡ÇÁ¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© °¡Àå È¿À²ÀÌ ³ôÀº ¿Âµµ¸¦ ã¾Æº¸¶ó. 50 K ´ÜÀ§·Î ¿Âµµ¸¦ º¯È½ÃÄѼ ÃÖÀûÄ¡¸¦ ãÀ» ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÌ´Ù.
[Áú¹®4]
°í¿ÂÀÇ ¹°Ã¼°¡ ³»´Â ºûÀ» ºÐ¼®ÇÏ¿© ¹°Ã¼ÀÇ ¿Âµµ¸¦ Àê ¼ö ÀÖ´Ù. À̸¦ º¹»ç¿Âµµ°è¶ó ÇÏ´Â µ¥ À̶§ Àüü º¹»çÀ²À» ÃøÁ¤ÇÏ´Â °ÍÀÌ ¾Æ´Ï¶ó º¸Åë 1 ~ 2 °³ÀÇ ÆÄÀåÀ» ¼±ÅÃÇϰųª ÁÖ¾îÁø ÆÄÀå ¿µ¿ª¿¡ ´ëÇÑ ÃÑ º¹»ç°µµ¸¦ ÃøÁ¤ÇÏ°Ô µÈ´Ù. 1 °³ÀÇ ´Ü»ö±¤¸¸ ÀÌ¿ëÇÏ´Â °æ¿ì ÀÌ¹Ì ¾Ë·ÁÁø ¿Âµµ¿¡¼ÀÇ º¹»ç·®°ú ºñ±³ÇÏ°Ô µÈ´Ù. ¿©±â¼ 2000 KÀÇ ¹°Ã¼¸¦ ±âÁع°Ã¼·Î, ÆÄÀåÀ» 500nm·Î ÇÏ´Â ¿Âµµ°è¸¦ »ý°¢ÇÏÀÚ. 2000 K¿¡ ´ëÇÑ º¹»ç·®À» 1 ·Î ÇßÀ» ¶§ ÃøÁ¤ÇÏ´Â ¹°Ã¼ÀÇ º¹»ç·®¿¡ ´ëÇÑ ¿Âµµ¸¦ ÇÔ¼ö·Î Ç¥ÇöÇ϶ó. ¶ÇÇÑ À§ 'Èæüº¹»çÀÇ ºÐ±¤º¹»çÀ²'ÀÇ ±×·¡ÇÁ¿¡¼ µ¥ÀÌÅ͸¦ ±¸Çؼ º¹»ç·®-¿ÂµµÀÇ ±×·¡ÇÁ¸¦ ±×¸®°í, À̸¦ ÀÌ·ÐÀûÀÎ °á°ú¿Í ºñ±³Ç϶ó.
[Áú¹®5]
¾Õ¿¡¼ ¼³¸íÇÑ º¹»ç¿Âµµ°è´Â ³·Àº ¿Âµµ¿¡¼´Â »ç¿ëÇϱ⠰ï¶õÇÏ´Ù. ÀÌÀ¯°¡ ¹«¾ùÀϱî?
_ º¸½º-¾ÆÀν´Å¸ÀÎ ºÐÆ÷ÇÔ¼ö_ °øµ¿ ¼ÓÀÇ ÀüÀÚ±âÆÄ_ ¿¡³ÊÁö µîºÐ¹è¹ýÄ¢_ ¾çÀÚ ºÐÆ÷ÇÔ¼ö_ Èæüº¹»ç_ °¡½Ã±¤¼±_ ¸ðµå¹Ðµµ_ Áøµ¿¼ö_ ÇöûÅ©_ ·¹Àϸ®_ ȸÀý_ ¿Âµµ_ °£¼·_ Àü·ù_ ºÐ»ê_ º¸¼Õ_ Áø½º_ Æĵ¿
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