blackbody_radiation プログラム仕様

太陽光スペクトル実測データとPlanckの黒体放射公式の比較モジュール。

概要:

Excelファイルから太陽光スペクトル(AM1.5等)を読み込み、 指定された温度におけるPlanckの法則に基づく理論曲線と比較プロットします。

詳細説明:
  1. 'solar.xlsx'から波長とエネルギー密度のデータを読み込みます。 (AM1.5 全天光データをデフォルトとしています)

  2. Planckの放射公式を用いて、特定の温度 $T$ における分光放射輝度を計算します。

  3. 実測データ(太陽光)と理論データ(黒体)を同一グラフ上に表示し、 太陽光がいかに黒体放射に近いか(あるいは大気吸収でどう変化するか)を視覚化します。

理論式:

Planckの公式による分光放射密度 $u(lambda, T)$: $$u(lambda, T) =

rac{8pi hc}{lambda^5} rac{1}{e^{hc/lambda k_B T} - 1}$$

関連リンク: blackbody_radiation.py 技術ドキュメント

stastical_physics.blackbody_radiation.calculate_planck(wavelength_nm, temperature)[ソース]

指定された波長と温度におけるPlanckの公式を計算します。

パラメータ:
  • wavelength_nm -- float: 波長 [nm]

  • temperature -- float: 黒体温度 [K]

戻り値:

float: エネルギー密度 [W/m^2/nm]

stastical_physics.blackbody_radiation.main()[ソース]

主要な処理フロー:データの読み込み、理論計算、可視化。