아주대학교 중급물리학실험 결과 보고서 Thermal Radiation

목차

1. 측정 데이터 정리
2. 고찰
3. 참고문헌

본문내용

고찰
이번 실험은 전체적으로 역자승법칙와 스테판 볼츠만 법칙을 확인하는 실험들은 진행했다. 실험 1-a 에서는 각 다른 재질의 표면에서 복사량을 알아보는 실험을 진행했다. 큐브 네 면에서 측정한 복사량은 각 power swich(5 6.5 8.0 10.0) 에서 검,흰>은(무광)>은(유광)의 순으로 나타났다.
다만 검은색과 흰색의 경우 값이 거의 같거나 어느 순간에는 흰색의 값이 더 크게 나오고, 어느 지점에서는 검은색이 더 크게 측정되었는데 이것은 큐브 내부의 온도를 이상적으로 일정한 온도를 유지하지 못하기 때문인 것으로 보인다. 실제로 값을 측정할 때 측정수치가 계속 상승, 하강을 반복했다. 1-a의 실험 결과를 통해 cube내부 온도, 재질에 대해 복사량 차이가 관계없다는 것을 알게 되었다. 또한 검은 색의 흡수량과 방출량 둘다 많게 측정되었으나, 은색 면을 보면(특히 유광) 방출량이 매우 적은 것으로 측정된 것을 통해 흡수량도 적을 것으로 예상되었고 검, 흰면과 은색면의 차이가 발생하는 이유를 생각해 보면 각 면의 비례상수의 차이로 인한 것으로 보인다. 또한 두개의 은색 면을 통해 같은 물질(은) 이라고 해도 방출량에 차이가 발생함 을 알 수 있었다.
이러한 이유는 유광의 면이 무광의 면보다 빛을 더 많이 반사시키고 그로 인해 유광인 경우 복사율이 떨어지게 되고 흡수량과 방출량이 적게 나오는 것으로 보인다.
복사방출량은 복사흡수량에 비례하며 그 결과 검정, 하양 두 색이 흡수량이 많고 은색면은 적게 나왔다. 1-b에서는 열손실, 온실효과에 대해 실험을 진행했다. 유리판을 센서 앞에 놓은 후 그 변화를 측정했다. 복사량은 4.3mV에서 0.1mV로 많이 감소했다. 이러한 이유는 유리가 센서에서 인식하는 빛을 대부분 차단 하고 반사시켜 값이 매우 낮게 측정된 것으로 보인다. 온실효과도 이와 비슷한 원리로 발생함을 알 수 있었다. 큐브의 뚜껑을 열고 측정했을 때는 공기중으로 바로 열이 손실되었기 때문에 큐브의 온도가 급격히 낮아짐을 확인하였다.

참고 자료

Jhon W. Jewett, Jr., Raymond A. Serway 원저, 대학물리학 교재편찬위원회 역, 대학물리학2, 북스힐, 2013년
“온실효과” https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5702169&cid=64656&categoryId=64656