슈테판-볼츠만 법칙 문서 원본 보기

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'''슈테판-볼츠만 법칙'''은 [[흑체]]의 단위 면적당 복사 에너지가 [[절대 온도]]의 4제곱에 비례한다는 법칙이다. 정확한 식은 다음과 같으며, 식에서 ''j''<sup>*</sup>는 [[흑체]] 표면의 단위 면적당 [[복사전달|복사]]하는 에너지, ''T''는 [[온도]]를 나타낸다.

:<math> j^{\star} = \sigma T^{4}</math>

식의 비례상수 σ는 [[슈테판-볼츠만 상수]]라고 부르며 값은 다음과 같다.

:<math>
\sigma=\frac{2\pi^5 k^4}{15c^2h^3}= 5.670 400(40) \times 10^{-8}\, \mathrm{W\, m^{-2}K^{-4}}
</math>

이 법칙은 [[1879년]] [[요제프 슈테판]]에 의해 실험적으로 발견되었으며, [[1884년]] [[루트비히 볼츠만]]이 이에 대한 이론적인 틀을 제공했다. 볼츠만은 당시 가스가 아닌 빛을 사용하는 가상적인 열기관을 가정하여 설명하려 했다. 양자역학의 개념이 만들어진 이후의 현대 물리학에서 슈테판-볼츠만 법칙은 [[플랑크의 흑체복사 법칙]]에서 유도할 수 있다.

:<math>
j^{\star}=\int_0^\infty \!d\nu \int_{\Omega_0} d\Omega~I_\nu \cos(\theta)
</math>

위 식은 이상적인 [[흑체]]에 대해서만 유효하다. 슈테판은 이 법칙을 [[3월 20일]] '''열 복사와 온도의 관계'''(''Über die Beziehung zwischen der Wärmestrahlung und der Temperatur'')란 제목으로 빈 과학 아카데미(the Vienna Academy of Sciences)의 ''Bulletins from the sessions''에 실었다.

[[분류:온도 방정식]]
[[분류:열역학]]
[[분류:사람 이름을 딴 낱말]]
[[분류:멱법칙]]
[[분류:루트비히 볼츠만]]