什麼是維恩位移定律?
維恩位移定律說明了黑體輻射最強的波長會隨溫度而改變。溫度越高的物體,輻射峰值波長越短(偏向藍光);溫度越低,峰值則落在較長的波長(偏向紅光與紅外線)。這條定律具有普適性,無論是恆星、白熾燈絲、行星,乃至任何理想化的熱輻射體都適用。
如何使用這個計算器
請以克氏溫標(K)輸入物體的絕對溫度。計算器會將維恩位移常數 b = 2.897 × 10^{-3}\ m·K 除以該溫度,求出峰值波長 \lambda_{max},並同時以奈米與公尺兩種單位呈現結果。若手邊是攝氏溫度,記得先加上 273.15 換算成克氏溫標。
公式說明
關係式為
\lambda_{max} = ((b) ÷ (T))
其中 T 為以克氏溫標表示的絕對溫度,b 則是維恩位移常數。由於 \lambda_{max} 與 T 成反比,溫度加倍時峰值波長便會減半。這也正是金屬受熱時,會先呈現暗紅,再轉為橙、黃,最後在更高溫下發出帶藍的白光的原因。
實例演算
太陽表面溫度約為 5778 K。代入公式可得:
\lambda_{max} = ((2.897 × 10^{-3}) ÷ (5778)) ≈ 5.014 × 10^{-7}\ m = 501.4\ nm
此波長落在可見光的綠藍區段,與太陽近乎完美黑體輻射體的特性相符。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
溫度要用什麼單位?
一律使用克氏溫標(K)。若要從攝氏換算,請加上 273.15。
為什麼結果用奈米表示?
可見光與近紅外線的波長以奈米表示最為方便(\(1\ \text{nm} = 10^{-9}\ \text{m}\));同時我們也提供以公尺為單位的原始數值。
這是假設為理想黑體嗎?
是的。實際物體的輻射會略有差異,但對於熱輻射來源而言,維恩定律仍能提供相當精確的初步估算。