放射熱の反射

一般小学生

まとめ

解説

熱の伝わり方には、物質を介して伝わる「伝導」、液体気体が移動して伝わる「対流」、そして電磁波として直接伝わる「放射」の3種類がある。放射熱の最大の特徴は、真空空気などの媒質を必要とせず、光と同じ速度で空間を伝わる点にある。

放射熱は光と同様の幾何学的性質を持っており、均一な空間内では直進するが、鏡や磨かれた金属面に当たると反射を起こす。例えば、電気ストーブの前に厚紙などの衝立を置くと、放射熱が遮られて背後の温度は上がらなくなる。しかし、適切な角度で鏡を配置すれば、放射熱を反射させて衝立の裏側にある温度計を加熱することができる。このとき、入射角と反射角が等しくなるという反射の法則が成り立っている。

コラム

日なた日かげで温度差が生じるのは、太陽からの放射熱が遮られているかどうかに起因する。また、この反射の性質は実生活でも応用されており、魔法瓶の内部に銀メッキが施されているのは、放射による熱の逃げを反射によって防ぐためである。逆に、黒くて表面が粗い物体は放射熱を吸収しやすく、反射しにくいという特性を持つ。

小学生のみなさんへ

ストーブの前に立つと、はなれていてもポカポカとあたたかく感じますね。これは、ストーブから「放射熱ほうしゃねつ」という熱が、光のようにまっすぐ伝わってきているからです。

この熱には、鏡にあたると光と同じようにはね返るという性質があります。これを「放射熱ほうしゃねつ反射はんしゃ」といいます。たとえば、ストーブの前に板を置いて熱をさえぎっても、鏡をうまく使うと、板のうしろにある温度計をあたためることができます。

太陽の光で地面があたたまるのも同じ仕組みです。日なたが暑くて日かげがすずしいのは、建物などが熱をさえぎっているからです。鏡を使って太陽の光をあつめると、その場所の温度を高くすることができるのも、熱が光といっしょにはね返っている証拠しょうこです。

ルラスタコラム

寒いときにつかう「レスキューシート(銀色のキラキラしたシート)」を見たことはありますか?あれは、体から出る熱を銀色の面で反射して、外に逃がさないように工夫されているんだよ!

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