ウィーンの変位則とは？

ウィーンの変位則（Wien's displacement law）は、1893年にドイツの物理学者ヴィルヘルム・ウィーンが発見した熱放射に関する法則です。この法則は、黒体（あらゆる波長の電磁波を完全に吸収・放射する理想的な物体）が放射するスペクトルのピーク波長と、物体の絶対温度が反比例の関係にあることを示しています。

数式で表すと、ピーク波長λ（ラムダ）は「λ = b / T」となります。ここでTは絶対温度（ケルビン）、bはウィーンの変位定数（約2.898×10⁻³ m·K）です。つまり、物体が高温になるほど、放射のピークがより短い波長（青・紫寄り）へとシフトします。

具体的な例を挙げると、太陽の表面温度は約5800Kであり、このときのピーク波長は約500nm（緑色光付近）となります。一方、白熱電球のフィラメントは約3000Kで、ピークは赤外線域に近い約900nmとなり、電球光が赤みを帯びて見える理由と対応しています。さらに人間の体温（約310K）では、放射ピークは約9μmの遠赤外線領域に位置します。

この法則の意義は幅広く、天文学では星の色から表面温度を推定するために使われます。また医療の赤外線カメラや、工業分野での温度測定（放射温度計）にも応用されています。ウィーンの変位則は、後にプランクが完全な放射スペクトルを理論化するきっかけにもなった、量子論誕生の基盤となる重要な法則です。