1次元空間モードを有する媒質からの熱輻射の研究

一维空间模式介质热辐射研究

• 批准号: 18540400
• 负责人: 時崎 高志
• 金额: $ 2.36万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18540400/
• 关键词: 黒体放射; 光フアイバー; 1次元; 分光放射特性; 単一モード; 赤外線; 空間モード; 光閉じ込め

黒体放射は蹴子力学の切っ掛けの一つとなった非常に重要な現象である。理想的な黒体は、空洞の3次元性を維持するため、鏡面研磨された球形の空洞に小さな穴を開けた構造となっており、3次元の空間モード中に光エネルギーが分配されるモデルで良く知られたボルツマンの黒体放射則が導かれる。従って、光の空間モードの次元性が異なる場合、放射則も変形することが予想される。本研究代表者は光ファイバー中の空間モードが半径方向に制限されていることに注目し、低次元構造の黒体放射源として理想的であると考え、光ファイバーからの黒体放射のスペクトル、並びに放射空間モードについて調べた。その結果、単一モード光ファイバーからの黒体放射のスペクトルは、3次元物体からの放射と比較して、強度ピークの波長が長波長側にシフトしていることが分かった。また、短波長側にある複数の高次モードを観測した場合、放射空間モードがドーナッツ状をしており、その光強度はモード数にほぼ比例して増強していることが分かった。これらの結果は、黒体放射も光ファイバーの構造によるモード制限を受けており、黒体放射がそれらのモードにほぼ均等に分配されていることを示している。理論的な検討では、空間モード密度を3次元から1次元に換えて放射スペクトルを計算した。その結果、スペクトルピークが長波長側にシフトすることが説明できた。この計算結果は実験結果と定性的に一致している。しかし、波長2ミクロン以上におけるスペクトル測定精度を高めることが出来なかったため、スペクトル形状の定量的な議論に至らなかった。今後、測定精度を高めると共に、石英ガラスの放射率の影響、各モードへの分配強度についても検討し、定量的な議論を行う予定である。

Black body radiation is a very important phenomenon in sub-mechanics. The ideal black body has a three-dimensional property, a spherical cavity, a small cavity, a structure, a three-dimensional space, a light source, a distribution, and a good understanding of the black body radiation. The space of light is different from the space of light, and the radiation is different from the space of light. The representative of this study is to examine the spatial distribution of radiation in the radial direction and to adjust the spatial distribution of radiation in the low dimensional structure. The results are as follows: 1. The emission of light from the black body is different from that of the three-dimensional object, and the emission of light from the black body is different from that of the three-dimensional object. The wavelength of light from the three-dimensional object is different from that of the three-dimensional object, and the intensity of light from the black body is different from that of the three-dimensional object. In the case of multiple high-order light sources on the short wavelength side, the radiation space is in the shape of a light source, and the light intensity is in the proportion of a light source. The result of this is that the structure of the black body radiation is divided into two parts: the structure of the black body radiation and the structure of the black body radiation. Theoretical calculation of space density in three dimensions The results of this study are as follows: The calculation results are consistent with the qualitative results. The measurement accuracy of the wavelength is high. The quantitative evaluation of the shape is high. In the future, the measurement accuracy is high, the influence of radioactivity of quartz crystal, the distribution intensity of each crystal, and the quantitative discussion are predetermined.