物体を加熱すると光が放射されます。 ７００度時以上では温度が高いほど赤

質問

物体を加熱すると光が放射されます。 ７００度時以上では温度が高いほど赤外線の割合が高くなるって本当ですか？ また、その理由を教えてください！

回答No.1

noname#185706 · ベストアンサー

本当ではありません。
逆に、温度が高いほど赤外線の割合は小さくなります。

物体の放射する電磁波の波長依存性が温度によってどう変化するかを示す図が↓にあります。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%AF%E5%88%86%E5%B8%83
図の横軸は電磁波の波長、縦軸は電磁波の強さ、各曲線の横に書いてあるのは物体の温度です。温度は K を単位とする絶対温度になっていますが、絶対温度は摂氏温度（℃）と数値が約 273 違っており、例えば 4000 K ≒ (4000 - 273) ℃ = 3723 ℃ です。赤外線の波長範囲は 770 ナノメートル（nm）～ 0.1 ミリメートル（= 100,000 nm）です。この図から、温度が高いほど赤外線の割合は小さいことが見てとれると思います。

このようになる理由は、温度が高いほど物体を構成する原子や分子の熱運動が活発になり、原子や分子のエネルギーが高くなって、それらが発する電磁波（光）のエネルギーも高くなることにあります。電磁波のエネルギーは波長が短いほど高く、赤外線のエネルギーは電波よりは高いもののの、波長がより短い可視光や紫外線などと比べると低く、物体の温度が高くなると、赤外線より可視光や紫外線が比較的よく放射されるようになるのです。

いろいろな温度の物体の放射する電磁波が人間の目にどんな色に見えるかが
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%BB%92%E4%BD%93
の右端の帯に示されています。赤外線は赤の「外」で、目には見えませんが、その帯では赤の「上」の部分にあたります。温度が低いほど赤外線の割合が大きくなることが推測できます。

（正確に言うと、温度と色の関係は物体の性質に依るのですが、質問文で仮定されていると思われる状況では、だいたい上のようになると言ってよいと思います。）

回答No.2

noname#185706

こんなページもあります。
http://homepage2.nifty.com/ensekikyo/tec3.pdf
「（８）放射に関する三つの基本法則」にある図が参考になります。温度の範囲が＃１で紹介した図よりも広くなっていて、温度 1000 K （≒ 727 ℃）に対する曲線もあります。温度がそれより高くなるにつれて可視光や紫外線の割合が増えてゆき、赤外線の割合が減ってゆく様子がよくわかると思います。

なお、上の資料では赤外線の波長範囲が＃１のものと異なっていますが、＃１の波長範囲は理科年表のものです。

お礼

赤外線の割合は減るんですね。
ありがとうございました！