シュテファン・ボルツマンの法則とは？
シュテファン・ボルツマンの法則は、物体がその温度に応じてどれだけの熱放射（熱エネルギー）を放出するかを表す法則です。表面から放射される全パワーは、その絶対温度の4乗に比例するとされています。この計算ツールでは、物体の放射率・表面積・温度から、放射パワー P（単位：ワット）を求めます。
計算式
この法則は $$P = \varepsilon \cdot \sigma \cdot A \cdot T^{4}$$ と表され、各記号の意味は次のとおりです。
• \(\varepsilon\)：放射率（完全反射体なら 0、理想的な黒体なら 1）。
• \(\sigma\)：シュテファン・ボルツマン定数、\(5.670374419 \times 10^{-8}\ \text{W}\cdot\text{m}^{-2}\cdot\text{K}^{-4}\)。
• \(A\)：放射する表面積（平方メートル）。
• \(T\)：絶対温度（ケルビン、K）。
温度は4乗で効いてくるため、わずかな温度上昇でも放射パワーは劇的に増加します。
計算ツールの使い方
放射率（0〜1）、表面積（平方メートル）、温度（ケルビン）を入力します。摂氏（℃）をケルビンに変換するには、273.15 を足してください。計算ツールは、総放射パワー（ワット）と、単位面積あたりの放射発散度（放射束密度、W/m²）を表示します。
計算例
表面積 1 m²、温度 300 K の黒体（\(\varepsilon = 1\)）を考えます。このとき $$P = 1 \times 5.670374419 \times 10^{-8} \times 1 \times 300^{4}$$ となります。\(300^{4} = 8.1 \times 10^{9}\) なので、\(P \approx 459.3\ \text{W}\) です。表面積が 1 m² なので、放射束密度も同じ値 \(\approx 459.3\ \text{W/m}^{2}\) になります。
よくある質問（FAQ）
なぜ温度はケルビンで入力する必要があるのですか？ この法則は絶対温度を使うためです。摂氏（℃）や華氏（℉）のまま計算すると正しい結果になりません。必ず先にケルビンへ変換してください。
放射率（emissivity）とは何ですか？ 理想的な黒体と比べて、その表面がどれだけ効率よく放射を放出するかを示す無次元の値（0〜1）です。磨いた金属は約 0.05、つや消しの黒い表面は 1 に近づきます。
吸収する放射も考慮されていますか？ いいえ。この計算は放出される総パワーのみを示します。正味の放射収支を求めるには、周囲から吸収するパワーを差し引きます：$$P_{net} = \varepsilon \sigma A (T^{4} - T_{surr}^{4})$$
