大気中には二酸化炭素ＣＯ2、水Ｈ2Ｏなどの分子が含まれており、これらの分子は太陽放射の可視光線を吸収せず、素通りさせてしまいます（１）。ところが地球放射の赤外線に対しては、これを吸収してしまい（２）、そのエネルギーを再放射します（３）が、このうち下向きの放射が大気を加熱するのに使われます。これが温室効果となります。
（１） （２）（３） 太陽放射 ○ ↓↓ 吸収 ↑ ＣＯ2・Ｈ2Ｏ／／／／↓↓／／／／／／／・／／／／／／／／ ↓↓ ↑↑ ↓ ↓↓ ↑↑ 大気を加熱＝温室効果 ＿＿＿＿↓↓＿＿＿＿↑↑＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 地球放射最近はＣＯ2の増加で、温室効果がクローズアップされてなんだか悪いイメージが持たれていますが、もともとは適度の温室効果のおかげで寒くなりすぎずに快適な地球環境が形成されていることを強調しました。
ところで、「太陽放射は可視光線」「地球放射は赤外線」になるのはどうしてか？実は放射の最強波長λm[μｍ]と放射温度Ｔ[Ｋ]の間には、
λm・Ｔ＝２９００
の関係があり、これをウィーンの変位則といいます。この式は、以前出した放射強度と波長との関係のグラフから（dE/dλ=0の微分で）導かれたものです。太陽の場合 Ｔ＝５８００Ｋ とすると、λm＝０．５μｍで、可視光線に相当することがわかります。地球の場合はＴ＝２５５Ｋをいれれば約１１．４μｍで、赤外線に相当するわけです。
＃今回は、難しい計算もなく、生徒はほっとしていたようでした(^_^;)