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機器開発を進める上で必要不可欠な熱設計。本連載では、熱設計の基礎である伝熱や熱対策、そして基本的な熱設計手法を解説する。今回は熱放射を取り上げる。

 熱放射は電磁波の放出現象であり、熱伝導や対流とは仕組みが異なる(図1)。

図1 放射のメカニズム
図1 放射のメカニズム
放射は格子振動による電磁波の放出であり、熱伝導、対流とはメカニズムが全く異なる。
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 温度が高くなると、格子振動の状態に二つの変化が起こる。まず、振幅が増えることにより、出てくる電磁波が急激に大きくなる。もう一つは、周波数が上がる。つまり、速く動くようになり、出てくる電磁波の波長が短くなってくる。

 常温での周波数はそれほど高くないため、出てくるのはほぼ赤外領域の電磁波である。赤外線は熱線などと呼ばれ、熱エネルギーを多く含む。