9 日射量の測定

 地球には、1平方mあたり毎秒1.37×10^3ジュールの太陽放射が届いています。これを「太陽定数」と呼び、記号S。で表します。これを用いて、放射に関する各種の計算が出来ます。
 太陽からの放射は左図に示すように、電磁波のほとんどすべての領域からでていますが、最強波長λmの領域は可視光線であることが特徴です。  このグラフの面積を算出した(全波長域で積分した)ものが、放射エネルギー量Eであり、これと放射温度T[K]の関係は、

 E=σT^4 (σ:ステファン・ボルツマン定数=5.67×10^-8(SI単位))

であらわされ、ステファン・ボルツマンの法則といいます。

 そこで、簡易日射計を用いて太陽定数を観測しました。これは、直射日光によって熱せられた水の温度上昇から熱量を求めるものです。実験当日は雲が多く観測には不向きでしたが、それでも日が射すと水温がぐんぐん上がっていく様に生徒も新鮮な驚きを感じたようです。


左が簡易日射計です。当日は右写真のような雲の多い日でした。


左の写真は水タンクの質量をはかっているところです。



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