6
½Å R8 ý Æ X Øy ¢ Ä Z Ø º V ê s? 0 T A 0õ u § ü X ¢ ú n Þ Ö «] K ¡w Ê Ý] K ¡ ÷ m Ç] M ö; c 6 X ¢ U ê s0 n É Â ] ØX ì Ä w ² o -° o Âù v Ú Æ X Øy ¢4 T Ó Þ ÷ m Ç] M ö U ê s0 n ÉÊ Ý Æ X Øy ¢ ï " e T Ó Þ ÷ m Ç] M ö U ê s0 n É8 ý R w -
»< - ! H · »* å * > ∗
Â
Òí ß @ / < Æ § Ó ü t o §¹ ¢ ¤ õ ,  Òí ß 609-735
»Z 9 ý ¡
Â
Òí ß @ / < Æ § Ó ü t o < Æõ , Â Òí ß 609-735
(2007¸ 3 Z 4 5{ 9 ~ Ã Î6 £ §, þ j7 á x : r 2007¸ 5 Z 4 29{ 9 ~ Ã Î6 £ §)
õ
< Æ §õ " f ' Å « Ñ 1 p x \ ] jr ) a @ /À Ó Ý ¶ _ : r ¸ì r í z ´+ « >` ¦ · ú ï` ¦ : r ¸> s 6 x ~ ½ ÓZ O õ : r
¸ G ' p" f s 6 x ~ ½ ÓZ O Ü ¼ Ð y y z ´+ « >K : r õ ° ú É r z ´+ « > C u ü < ° ú É r ü @Â Ò ¸| \ ¸ Ô ¦ ½ ¨ ¦ É r õ
\ ¦ ? /% 3 . s z ´+ « > õ ÐÂ Ò' · ú ï` ¦ : r ¸> ü < F K5 Å q G ' p" f 4 ¤ ^ ÐÂ Ò' _ \ P ² ú B j& m 7
£
§ s Ø Ô H כ ` ¦ & ñ $ í & h Ü ¼ Ð Æ Ò : r ½ + É Ã º e % 3 . s \ ¦ ½ ÓÜ ¼ Ð · ú ï` ¦ õ F K5 Å q _ Û ¼& 7 à Ô! 3 ì r$ 3 ` ¦ :
x # < É Ê ^ 4 ¤ ÐÂ Ò' F K5 Å q õ · ú ï` ¦ _ f ¨ Ã ºÖ ¦ s : r ¸\ % ò ¾ Ó` ¦ p 2 ; H כ ` ¦ & ñ | ¾ Ó& h Ü ¼ Ð ó
ø Íé ß ½ + É Ã º e % 3 . Õ ªo ¦ F g " é ¶, ½ ¨o ó ø Í, ¿ º : r ¸> s _ © @ /& h o \ ¦ ² ú o K Ð H # Q t z
´+ « >` ¦ : x K @ /À Ó Ý ¶ \ " f_ : r ¸ ì r í : £ ¤$ í ` ¦ s K l 0 AK & h ] X ô Ç z ´+ « > l ½ ¨ C u © I \ ¦ ì r$ 3 % i Ü
¼ 9, s z ´+ « > ~ ½ ÓZ O ` ¦ z ´] j < ÆÒ q t z ´+ « >\ & h 6 x # < ÆÒ q t z ´+ « >Ü ¼ Ð" f_ 0 p x$ í ` ¦ S X % i .
PACS numbers: 01.50.Pa, 01.40.Gm
Keywords: : r ¸ ì r í, @ /À Ó Ý ¶ , MBL z ´+ « >, < É Ê ^ 4 ¤ , × æ1 p x < Æ § õ < Æ
I. ì Å 8 ý Ã U Ø< g
\ P
² ú B j& m 7 £ § \ H ¸, @ /À Ó, 4 ¤ e . z ´] j I
ª s t ½ ¨ @ /l Ý ¶` ¦ X <Ä º H X <\ H I ª 4 ¤ ü < t ½ ¨ 4
¤ Å Ò Ð l # ô Ç . Õ ª X <, I ª 4 ¤ Û ¼& 7 à Ô! 3 É r r
F g % ò % i \ " f × æd © 0.5 µm\ ¦ t 9, t ½ ¨4 ¤ Û
¼& 7 à Ô! 3 É r 4 ∼ 120 µm % ò % i & h ü @ \ 5 Å q ô Ç . ô Ǽ # ,
@
/À Ó Ý ¶` ¦ s À Ò H / B N l ì r [ þ t É r | 9 è, í ß è, Ã º7 £ x l , s í
ß ò ø Í oò ø Í è, B jò ø Í 1 p x s e H X < s [ þ t \ _ ô Ç I ª 4 ¤ \
-t _ f ¨ Ã º H p p l M :ë H \ @ /À Ó Ý ¶ _ : r ¸ © 5 p x _ Å
Òכ ¹ " é ¶ É r t ½ ¨ 4 ¤ \ -t _ f ¨ Ã ºs . z ´] j @ /À Ó Ý ¶
\
" f H é ß \ P Ø ½ Ó 1 p x _ כ ¹ ¸ e xt ë ß Å Ò ) a כ ¹ É r t
³
ð\ " f Y O # Q| 9 Ã º2 ¤ t ½ ¨4 ¤ \ -t ² ú s & h # Qt l M : ë
H \ / B N l ì r [ þ t s t ½ ¨4 ¤ \ ¦ & h > f ¨ Ã º # : r ¸ H
± ú
t > ) a [1].
@
/À Ó Ý ¶ \ " f_ : r ¸ ì r í © I \ ¦ s K l 0 Aô Ç z ´+ « >
É r { 9 ì ø Í& h Ü ¼ Ð Fig. 1õ ° ú s Å Ò# Q [2]. Fig 1\ " f ) í Û
¼J $ Ï þ á Ô H I ª -t ½ ¨ ' a > \ " f I ª ` ¦ _ p ¦, & ñ Ò
o` ¦ } 9 ô Ç ½ ¨o ó ø Í É r t ³ ð ` ¦ _ p ô Ç . s z ´+ « > É r t ³ ð
∗
E-mail: [email protected]
\ K { © ÷ & H & ñ ½ ¨o ó ø ÍÜ ¼ РÒ' î r  Òì r õ Â
Òì r _ : r ¸\ ¦ 8 £ ¤& ñ < ÊÜ ¼ Ð+ t ³ ð Ü ¼ ÐÂ Ò' _ o \
É r : r ¸ o Æ Òs \ ¦ & ñ H z ´+ « >s . # l ] jr ) a z
´+ « >\ " f H & ñ ½ ¨o ó ø ÍÜ ¼ ÐÂ Ò' 10 mmü < 20 mm o
\
y y · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ C u ¦ ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô_ Ô ¦` ¦
6 £ §, \ P ¨ î + þ As ÷ &% 3 ` ¦ M :_ ¿ º t & h _ : r ¸\ ¦ 8 £ ¤& ñ
# Õ ª õ \ ¦ t ¦ t ³ ð Ü ¼ ÐÂ Ò' _ o \ É r
: r ¸ ì r í\ ¦ Æ Ò : r ô Ç . Õ ª X <, · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ s 6 x
#
: r ¸\ ¦ 8 £ ¤& ñ H z ´+ « > ~ ½ ÓZ O _ â Ä º\ H : r ¸> ½ ¨Â Ò
t H / B N ç ß M :ë H \ o \ ¦ ´ ú Æ Òl # Q 9î r & h , : r
¸> è HF K { 9 l _ # Q 9¹ ¡ §, : r ¸> ^ _ Â Ò& ñ S X $ í 1 p x _ כ
¹ Ü ¼ Ð × æ · ¦1 p x < ÆÒ q t[ þ t s z ´+ « > l l \ ¦ ¸ # õ
\
¦ ¸Ø ¦ K ? / H כ s B Ä º # Q§ > .
þ
j H [ þ t # Q" f H ± ú ÐÕ ª& h z ´+ « > ~ ½ ÓZ O _ é ß & h ` ¦ F G4 ¤
¦ z ´r ç ß Ü ¼ Ð & ñ S X ô Ç X <s ' \ ¦ % 3 l 0 AK MBL z ´+ « >
s
´ ú §s 6 x ) a . 0 A z ´+ « >_ â Ä º\ ¸ · ú ï` ¦ : r ¸> _
0 Au \ Û ¼_ o Û ¼ Û ¼ 9 G ' p" f (thermister)\ ¦ [ O u
¦ ( É Ó' ü < MBL ~ ½ ÓZ O _ z ´+ « >` ¦ ½ ¨ & ³½ + É Ã º
e
. " f, : r ½ ¨ H ¿ º t ~ ½ ÓZ O _ © & h õ é ß & h
`
¦ · ú Ð ¦ # ¿ º t z ´+ « >` ¦ ° ú É r ¨ 8 â \ " f z ´ +
« >K Ð ¤ . Õ ª X <, ½ ¨ [ þ t s \ V8 £ ¤Ù þ ¡~ כ õ H ² ú o
-513-
Fig. 1. Experimental setup for inquiring of temperature distribution in atmospheric sphere.
Fig. 2. The temperature distributions in the experiments of Analog(left graph) and MBL(right graph) methods.
MBL z ´+ « >_ õ H · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ / ú ` ¦ M :ü < H ì ø Í@ /
÷
& H õ \ ¦ Ð% i .
Fig. 2 \ " f Ð H ü < ° ú s 1 l x{ 9 ô Ç C \ P õ ü @Â Ò ¸| \
¸ Ô ¦ ½ ¨ ¦, ± ú ÐÕ ª ~ ½ ÓZ O É r & ñ ½ ¨o ó ø Í Â Ò H \ " f Y O
#
Qf \ : r ¸ ± ú f ` ¦ Ð% i Ü ¼ , MBL z ´+ « > ~ ½ ÓZ O
\
" f H ¸y 9 : r ¸ © 5 p x H â ¾ Ó` ¦ Ð# Å Ò% 3 .
" f : r ½ ¨\ " f_ ½ ¨ ë H ] j H : r ¸ G ' p" f\ ¦ s 6 x H MBL z ´+ « >_ â Ä º H = · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ s 6 x H â Ä º ü
< © ì ø Í÷ & H õ \ ¦ ? / H \ ¦ · ú Ð H כ , MBL z ´ +
« >Ü ¼ Ð 0 A_ ÐÕ ª z ´+ « >` ¦ @ /u 9 # Q " ¸| s
9
כ ¹ô Ç\ ¦ · ú Ð H כ , Õ ªo ¦ s z ´+ « > ~ ½ ÓZ O ` ¦ < ÆÒ q t[ þ t s
f ] X Ã º' > Ù þ ¡` ¦ M :_ õ ü < ì ø Í6 £ x É r # Q* ô Ç\ ¦
· ú
Ð H כ s .
II. T Â ] ØX ì Ä Ä Z ØV ÄÊ Ý ß e È Ö « ÷ m Ç] M ö
0
A_ z ´+ « >\ " f 6 x ) a { 9 ì ø Í& h ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô_ y n C É r 0.9 µm _ × æd © ` ¦ t ¦ e # Q" f r F g õ H& h ü
@ \ | 9 × æ ÷ & H ì r í\ ¦ Ð [3]. s z ´+ « >\ " f & ñ
½
¨o ó ø Í_ : r ¸\ ¦ 8 £ ¤& ñ Ù þ ¡ 8m , \ P ¨ î + þ A r _ : r ¸ 353 K
t ` ¦ y ¤ ¦ s \ ¦ _ 0 A Z O g Ë :Ü ¼ Ð > í ß × æd
© É r 8.2 µm ÷ &# Q & h ü @ \ 5 Å q H t ½ ¨4 ¤ _ Û ¼
&
7 à Ô! 3 õ Ä » . s Qô Ç s : r& h ì r$ 3 _ õ ü < Fig.
Fig. 3. Temperature versus time graphs in qualitative analysis experiments: (a) without white board screen, (b) with white board screen.
1 \ " f Ð z ´+ « > õ Ð ^ ¦ M :, ‘· ú ï` ¦ : r ¸> ü < F K5 Å q G '
p" f H y y ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô_ 4 ¤ \ P õ & ñ ½ ¨o ó ø Í_ 4 ¤
\ P ` ¦ " f Ð ² ú o 8 £ ¤& ñ ô Ç .’ H [ O \ ¸² ú ½ + É Ã º e .
0
A\ " f [ O & ñ ô Ç [ O ` ¦ 7 £ x l 0 AK Fig. 3 (a)ü < ° ú s
· ú ï` ¦ : r ¸> ü < F K5 Å q : r ¸ G ' p" f\ ¦ < É Ê ^ ÐÂ Ò' ° ú É r
o (20 mm o )\ ê ø Íy é H 6 £ §, F g " é ¶` ¦ & ¦ : r
¸ o\ ¦ 8 £ ¤& ñ Ù þ ¡ 8m \ P ¨ î + þ A Ê ê : r ¸ H · ú ï` ¦ : r ¸>
H 49
◦C, F K5 Å q : r ¸ G ' p" f H 43.5
◦C \ ¸² ú Ù þ ¡ . s õ
ÐÂ Ò' · ú ï` ¦ : r ¸> H F K5 Å q G ' p" f\ q K ª A á ¤ \ " f
¸ H 4 ¤ \ P ` ¦ 8 ´ ú §s f ¨ Ã ºô Ç ¦ K $ 3 ½ + É Ã º e . t
ë ß , s z ´+ « >\ " f H F g " é ¶ õ : r ¸> s _ o ¾ ú l
M :ë H \ ¿ º : r ¸> _ : r ¸ o_ s & ñ ½ ¨o ó ø Í Ü
¼ ÐÂ Ò' _ 4 ¤ \ P M :ë H t ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô ÐÂ Ò' _ 4 ¤
\ P
M :ë H t \ ¦ ½ ¨ì r ½ + É Ã º \ O . Õ ªA " f ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô Ð Â
Ò' f ] X & h 4 ¤ _ % ò ¾ Ó` ¦ þ j è o l 0 A # Fig. 3 (b) \ Ð © u ü < ° ú s ¸ Ï Ò o ó ø Í` ¦ ¿ º : r ¸> · ú ¡\ Z ~ ¦
r z ´+ « > % i . s X O > Ù þ ¡ 8m Fig. 3(b)_ z ´+ « > õ
\
" f Ð H ü < ° ú s \ P ¨ î + þ A Ê ê : r ¸_ s H × ¦ # Q[ þ t% 3 t
ë ß · ú ï` ¦ : r ¸> F K5 Å qG ' p" f Ð 2
◦C ë ß p u Z } >
z ¤ . s כ Ü ¼ ÐÂ Ò' · ú ï` ¦ s F K5 Å q Ð ½ ¨o ó ø ÍÜ ¼ ÐÂ Ò '
_ f ] X & h 4 ¤ \ ¦ 8 ´ ú §s f ¨ Ã ºô Ç ¦ Æ Ò : r ½ + É Ã º e
.
s
z ´+ « > õ H · ú ï` ¦ õ F K5 Å q _ \ P f ¨ Ã º\ @ /ô Ç 4 ¤
© @ /Z > Ð_ Û ¼& 7 à Ô! 3 ì r$ 3 ` ¦ : x # & ñ | ¾ Ó& h ì r$ 3 ¸
0 p x . $ , 4 ¤ © @ /\ · ú ï` ¦ s 4 ¤ \ P ` ¦ f
¨ Ã º H & ñ ¸\ ¦ · ú Ð ¤ . È Ò" î ô Ç Ó o^ · ú ï` ¦` ¦ Ç © Ï @\ V , # Q Û ¼& 7 à Ô Ðp ' (Cary 500, ver 8.01) Ð 8 £ ¤& ñ K
: r õ H Fig. 4 ü < ° ú .
s
z ´+ « >\ " f Ð ü < ° ú s · ú ï` ¦ É r r F g õ H
&
h ü @ % ò % i \ " f H _ 4 ¤ \ ¦ f ¨ Ã º t · ú § ¤ . Õ ª Q
· ú ï` ¦ _ â Ä º H Fig. 5 \ " f Ð H ü < ° ú s © s 3 µm ü < 3.5 µm Â Ò H Õ ªo ¦ 10 µm Â Ò H _ & h ü @ % ò % i \
"
f H f ¨ Ã º ´ ú §s { 9 # Q H כ ` ¦ ^ ¦ Ã º e [4]. 7 £ ¤, · ú
Fig. 4. Absorptance of Alcohol in UV, Vis, Near-IR re- gion.
Fig. 5. Transmission of Alcohol in IR, Far-IR region.
ï` ¦ : r ¸> H ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô_ 4 ¤ (λ
max= 0.9 µm) Ð
H ½ ¨o ó ø ÍÜ ¼ ÐÂ Ò' _ 4 ¤ \ P ` ¦ Å Ò Ð f ¨ Ã º < Ê` ¦ · ú Ã º e
.
ô
Ǽ # F K5 Å q : r ¸ G ' p" f H Û ¼J $ Y UÛ ¼ F K5 Å q È ÓÚ Ô î ß \ : r ¸
\
$ ½ Óu \ ¦ ² ú o H ì ø Í ¸^ r Ð è " fp Û ¼ '
? / © ÷ &# Q e . Õ ª QÙ ¼ Ð Û ¼J $ Y UÛ ¼ F K5 Å q _ Û ¼& 7 à Ô
! 3
` ¦ ì r$ 3 K Ð ) í Û ¼J $ Ï þ á Ôü < & ñ ½ ¨o ó ø ÍÜ ¼ ÐÂ Ò' _ f
] X & h 4 ¤ _ % ò ¾ Ó` ¦ · ú ^ ¦ Ã º e . Fig 6 É r Û ¼J $ Y U Û
¼ F K5 Å q Ü ¼ Ð 6 x| ¨ c à º e H · ú À Òp ³ o u _ ì ø Í Ö ¦ / B G s
[5]. s « Ñ\ " f Ð · ú À Òp ³ o u F K5 Å q É r & ñ ½ ¨o ó ø Í _
4 ¤ (λ
max= 0.15 eV) H _ ì ø Í t ë ß ) í Û ¼J $ Ï þ
á Ô_ 4 ¤ (λ
max= 1.38 eV) H # QÖ ¼ & ñ ¸ f ¨ Ã º < Ê` ¦ · ú Ã
º e . s : r& h Ä »Æ Ò H Fig. 3 (a) ü <(b)\ " f F K5 Å qG ' p
"
f ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô_ f ] X & h 4 ¤ é ß # Â Ò\ 43.5
◦
C ü < 37.7
◦C Ð l 2 ¤ ÷ &# Q 5.8
◦C _ s \ ¦ Ð# " f z ´+ « >
&
h Ü ¼ Ð ¸ 7 £ x" î ÷ &% 3 .
s
כ Ü ¼ ÐÂ Ò' Fig. 2ü < ° ú É r © u z ´+ « >\ " f, MBL ~ ½ Ó Z O
Ü ¼ Ð z ´+ « >ô Ç â Ä º ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô\ î r : r ¸> _ : r
¸ Z } ¤~ כ É r ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô ÐÂ Ò' _ 4 ¤ \ ¦ Û ¼J $ o Û ¼ F
K5 Å q s f ] X f ¨ Ã º # Â Ò& h : r ¸ © 5 p x` ¦ Ä »µ 1 ÏÙ þ ¡6 £ §` ¦ _
p ô Ç . Õ ª QÙ ¼ Ð F K5 Å q : r ¸ G ' p" f\ ¦ s 6 x ô Ç MBL ~ ½ Ó Z O
Ü ¼ Ð z ´+ « > 9 ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô_ 4 ¤ \ ¦ é ß l 0 AK Fig. 3 (b) ü < ° ú É r Ñ þ Ò o Û ¼ß ¼ 2 ;s 9 כ ¹ .
Fig. 6. Reflectivity of Typical Metal (Al).
Table 1. Various spatial setup and results.
Analog method MBL method Setup Result Setup Result H-D100 d 10, 20 SA H-D100 d 5, 15 SA H-D200 d 10, 20 US H-D100 d 10, 20 US H-D200 d 20, 40 US H-D200 d 20, 40 US V-D100 d 10, 20 SA V-D100 d 5, 15 US V-D200 d 20, 40 US V-D100 d 10, 20 US
(SA : Satisfactory result, US : Unsatisfactory result)
s
Qô Ç ì r$ 3 ` ¦ : x # ^ ¦ M : < Æ § õ < Æ z ´+ « >\ " f t
³
ðÂ Ò H _ ¦ ¸\ É r : r ¸ y © _ " é ¶ o \ ¦ z ´+ « >` ¦ : x K
Ã
н ¨ 9 ± ú ÐÕ ª z ´+ « > ~ ½ ÓZ O õ MBL z ´+ « > ~ ½ ÓZ O É r ç
ß _ É r z ´+ « > [ O > 9 כ ¹ . # Q " [ O > 9 כ ¹ô Ç t
\ ¦ · ú Ðl 0 AK · ú ï` ¦Ï þ á Ôü < & ñ ½ ¨o ó ø Í s _
o (D), ½ ¨o ó ø ÍÜ ¼ ÐÂ Ò' : r ¸> t _ o (d) Õ ªo ¦ t
õ F g " é ¶- ½ ¨o ó ø Í_ C u © I (V:à ºf , H: à º¨ î )1 p x _
à º\ ¦ ¦ 9 # ª ô Ç z ´+ « >` ¦ K Ð ¤ . Õ ª õ H Table 1 õ ° ú .
Table 1 \ " f Ð H ü < ° ú s ¿ º t z ´+ « > ~ ½ ÓZ O ¸¿ º ½ ¨ o
ó ø Í- : r ¸> - F g " é ¶ _ C u \ ¦ t \ @ /K à º¨ î & h Ü ¼ Ð
H t à ºf & h Ü ¼ Ð H t @ /À Ó Ý ¶ \ " f_ : r ¸ ì r íü < ° ú
É r z ´+ « > õ \ ¦ % 3 l 0 AK " f H z ´+ « > l ½ ¨ s \ : £ ¤& ñ ô Ç
o \ ¦ Ä »t K < Ê` ¦ · ú Ã º e . · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ æ ¼ H
â
Ä º\ H ½ ¨o ó ø Í- : r ¸> - F g " é ¶ C u \ ¦ t \ @ /K à º¨ î
&
h Ü ¼ Ð C u H, Ã ºf & h Ü ¼ Ð C u H, F g " é ¶ õ ½ ¨o ó ø Í
s _ ç ß É r 100 mm, ½ ¨o ó ø ÍÜ ¼ ÐÂ Ò' : r ¸> t _
o H 10 mm, 20 mm | Ã Ðf 9, : r ¸ G ' p" f\ ¦ 6 x
½
+ É â Ä º\ H, à º¨ î & h C u _ â Ä º\ ë ß F g " é ¶ õ G ' p" f s _
o \ ¦ 100 mm, ½ ¨o ó ø ÍÜ ¼ ÐÂ Ò' ¿ º G ' p" f s _ o
H 5 mm, 15 mm | à Ðf . ¿ º t â Ä º ¸¿ º Õ
ª ü @_ C u ~ ½ ÓZ O É r @ /À Ó Ý ¶ \ " f_ : r ¸ ì r íü < ° ú É r õ
\ ¦ Ð# Å Òt 3 l wÙ þ ¡ . Õ ª כ É r ½ ¨o ó ø Íõ F g " é ¶ s _ o
Y O ½ ¨o ó ø Í\ " f_ 4 ¤ " é ¶ Ö ¸ t 3 l w ¦, ¾ ú
Table 2. 7th grade students results in the experiment using alcohol-temperature & temperature sensor.
Results (Number of groups) Scientific Wrong Failure
Analog method 2 3 1
MBL method 5 1 0
>
Õ ª o \ q K ½ ¨o ó ø Íõ ¿ º : r ¸> ü <_ © @ /& h
o & h # Q : r ¸ s \ ¦ Ðs t 3 l w l M :ë H Ü ¼ Ð Ò q
ty ) a .
III. ] K ¡t ÷ m Ç] M ö; c X ì Ä Ó Þ õ m Í ] K ¡t m Ö «
: r ½ ¨ H Y × æ < Æ § < ÆÒ q t[ þ t \ > õ < Æ §õ " f\ ] jr
)
a · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ s 6 x ô Ç @ /À Ó Ý ¶ : r ¸ ì r í s K z ´ +
«
>` ¦ r & Ð ¤` ¦ M : H ë H ] j& h [ þ t` ¦ Ð ¦ s \ ¦ Ð
¢ -
a K Ð H ~ ½ ÓZ O Ü ¼ Ð MBL z ´+ « >` ¦ ¦î ß ô Ç כ s .
"
f · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ s 6 x ô Ç z ´+ « > É r Y × æ < Æ § 1 < Ƹ < Æ Ò q
t ¸¿ º\ > z ´r % i Ü ¼ MBL z ´+ « > õ ü <_ q §\ ¦ 0
AK Õ ª × æ ô Ç < Æ/ å L _ õ \ ¦ ] jr % i Ü ¼ 9, MBL z ´+ « >
É
r õ ] j_ : £ ¤ Ã º$ í M :ë H \ : £ ¤Z > Ö ¸1 l x r ç ß ` ¦ s 6 x # ô Ç
>
h < Æ/ å L 6 > h ¸ < ÆÒ q t[ þ t` ¦ @ / © Ü ¼ Ð z ´r % i .
· ú
ï` ¦ : r ¸> \ ¦ s 6 x ô Ç z ´+ « >\ " f H { 9 & ñ ô Ç r ç ß ç ß
Ü ¼ Ð r ç ß \ É r : r ¸\ ¦ Õ ª 9 Ð ¸2 ¤ % i . : r ¸G ' p
"
f\ ¦ s 6 x ô Ç â Ä º H : r ¸_ 8 £ ¤& ñ õ r ç ß \ É r : r ¸\ ¦ z
´r ç ß Ü ¼ Ð ^ ¦ à º e ¸2 ¤ © q \ ¦ ½ ¨» ¡ ¤ % i . ¿ º t ¸
¿
º, z ´+ « >` ¦ : x ô Ç õ < Æ& h K $ 3 ` ¦ ½ ÓÜ ¼ Ð < ÆÒ q t[ þ t É r t ½ ¨ 4
¤ ^ ÐÂ Ò' ¦ ¸\ É r @ /À Ó Ý ¶ \ " f : r ¸ o_ > h
¥ Æ
Ü ¼ Ð S X © # õ < Æ& h : r \ s Ø Ô ¸2 ¤ Ä » ¸ % i .
· ú
ï` ¦ : r ¸> ü < : r ¸G ' p" f\ ¦ s 6 x ô Ç z ´+ « >` ¦ < ÆÒ q t[ þ t \
>
& h 6 xÙ þ ¡` ¦ M :_ < ÆÒ q t[ þ t _ z ´+ « > õ H Table 2 ü < ° ú .
Table 2 \ " f Ð H ü < ° ú s · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ 6 x ô Ç z
´+ « >\ " f H 6 > h ¸ < ÆÒ q t[ þ t × æ \ " f 2> h ¸_ < ÆÒ q t[ þ t ë ß s õ
< Æ& h X <s ' ü < : r` ¦ s = å J # QÍ Ç x` ¦ ÷ r s 9, 3> h ¸
H _ ¸÷ &t · ú § É r X <s ' ü < : r` ¦ ¸Ø ¦ % i ¦, 1> h ¸
H z ´+ « >` ¦ ¢ - a$ í t 3 l wÙ þ ¡ . ì ø Í \ : r ¸ G ' p" f\ ¦ s 6 x ô Ç z
´+ « >` ¦ < ÆÒ q t[ þ t \ > & h 6 xÙ þ ¡` ¦ M : H 6 > h ¸ < ÆÒ q t[ þ t × æ \ " f 5 > h ¸_ < ÆÒ q t[ þ t s õ < Æ& h X <s ' ü < : r` ¦ s = å J # QÍ Ç x Ü
¼ 9, 1> h ¸ë ß s _ ¸÷ &t · ú § É r X <s ' ü < : r` ¦ ¸Ø ¦
%
i ¦, z ´+ « >` ¦ z ´J ô Ç ¸ H 1 > h ¸ ¸ \ O % 3 .
½ ¨ ° ú É r z ´+ « >` ¦ Ã º' K Ð ¦ < ÆÒ q t z ´+ « >õ & ñ ` ¦
'
a ¹ 1 Ï ¦ Ð ¦" f\ ¦ ì r$ 3 K : r Ð H · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ s 6
x ô Ç z ´+ « >~ ½ ÓZ O _ H ë H ] j& h É r z ´+ « > © u _ î ß & ñ & h [ O u _
# Q 9¹ ¡ § õ F g " é ¶ \ " f ¸ H \ P õ y n C\ ¸Ø ¦ ) a © S ! \
"
f < ÆÒ q t[ þ t s : r ¸> _ p [ jô Ç è HF K` ¦ H & h Ü ¼ Ð { 9 Ü ¼
" f 8 £ ¤& ñ _ ¸À Ó\ ¦ ´ ú §s { 9 Ü ¼ & h , : r ¸> [ þ t s z ´+ « >
\
° ú É r íl : r ¸\ ¦ t t · ú §6 £ § \ ¸ Ô ¦ ½ ¨ ¦ z ´+ « > Ê ê
\
Ð& ñ ` ¦ t 3 l w H & h 1 p x s . Õ ªo ¦ · ú ï` ¦ : r ¸
>
8 £ ¤& ñ H \ P ² ú B j m 7 £ § s / B N l _ : r ¸ ü @\ ¸ 4
¤ ^ _ f ] X & h % ò ¾ Ó` ¦ ~ Ã Î H H : r| 9 & h ë H ] j e
. ` ¦ É r õ \ ¦ % 3 l 0 AK " f H ½ ¨o ó ø Íõ ½ ¨ ÐÂ Ò'
¸ H f ] X & h 4 ¤ \ ¦ é ß H } ` ¦ [ O u H כ s
| à Ðf ½ + É כ s z ´+ « > l ½ ¨[ þ t s _ a % v É r / B N ç ß & h ] jô Ç ( : r ¸> ½ ¨Â Ò t H / B N ç ß M :ë H \ : r ¸> ü < : r ¸>
s / B N ç ß s 0.5 cm & ñ ¸) M :ë H \ s Ò q ty É r z ´ & ³÷ &t 3 l w Ù þ
¡ .
· ú
ï` ¦ : r ¸> \ ¦ s 6 x ô Ç z ´+ « >_ ë H ] j& h ` ¦ > h l 0 A
# : r ¸ G ' p" f\ ¦ s 6 x ½ + É â Ä º\ H : r ¸ ° ú כ` ¦ < ÆÒ q t[ þ t s f
] X { 9 t · ú § ¦ 8 £ ¤& ñ ° ú כs ( É Ó' \ l 2 ¤ ÷ &l M :ë H \ l
> r _ · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ 6 x H ~ ½ ÓZ O Ð < ÆÒ q t[ þ t s & ñ S X
ô Ç X <s ' \ ¦ % 3 ` ¦ 0 p x$ í ` ¦ 7 £ x r .
: r ¸ G ' p" f\ ¦ s 6 x ô Ç z ´+ « > ~ ½ ÓZ O \ @ /ô Ç < ÆÒ q t[ þ t _ ì ø Í6 £ x
`
¦ · ú Ðl 0 A # z ´+ « >` ¦ u ¦ { s 0 p x ô Ç < ÆÒ q t
`
¦ 6 > h ¸\ " f y y 1" î m µ 1 Ï # { ` ¦ z ´r % i .
{ ? /6 x É r : r ¸G ' p" f\ ¦ s 6 x ô Ç z ´+ « >_ # Q 9 ° ?~ & h , < É ª p
Ðî r & h , l > r _ z ´+ « >õ É r & h 1 p x s % 3 . y [ O ë H \
@
/ô Ç < ÆÒ q t[ þ t _ ì ø Í6 £ x` ¦ \ Vr 6 £ § õ ° ú .
“z ´+ « >õ & ñ \ " f © # Q 9 ° ?~ õ & ñ É r # QÖ ¼ Â
Òì r s % 3 כ ¹ ( ½ ¨ )? : r ¸G ' p" f[ þ t _ : r ¸
íl o # Q 9 ° ?# Qכ ¹ ( < ÆÒ q t A). z ´+ « > © u \ ¦
H כ s # Q 9 ° ? ¦, Õ ªA á Ô Õ ªo l j Ë µ[ þ t
% 3
~ כ ° ú כ ¹ ( < ÆÒ q t B, D, F).”
“z ´+ « >õ & ñ \ " f © < É ª p Ð ° ?~ Â Òì r É r # Qn
%
i כ ¹ ( ½ ¨ )? : r ¸ 8 £ ¤& ñ ÷ &# Q4 R ( É Ó'
\
l 2 ¤ ÷ & H כ ` ¦ ^ ¦ M : ... ( < ÆÒ q t A, B, C).
z
´+ « > © u \ ¦ Û ¼Û ¼ Ð ë ß [ þ t # Q : r כ ( < ÆÒ q t E).”
“ : r ¸G ' p" fü < ( É Ó' \ ¦ s 6 x ô Ç z ´+ « >õ s _
z ´+ « >õ Á º% Á s © É r כ ° ú כ ¹ (
½
¨ )? f ] X © u \ ¦ ¦ z ´+ « >ô Ç כ ( < ÆÒ q t A, D, E, F). 8 4 ¤ ¸ ú t ë ß 8 & ñ S X ô Ç כ ( < ÆÒ q t D).”
{ ? /6 x \ " f Ð H ü < ° ú s , < ÆÒ q t[ þ t É r © u \ ¦ C \ P
H כ , « Ñ\ ¦ Õ ªA á Ô Ð Õ ªo H כ 1 p x` ¦ # Q§ > > Ò q ty
¦ e % 3 t ë ß , f ] X © u \ ¦ K Ð ¦, z ´r ç ß Ü ¼ Ð : r ¸\ ¦ 8
£ ¤& ñ ¦ : r ¸ o ¸m ' \ l 2 ¤ ÷ & H כ \ " f < É ª p
\
¦ Ö ¼, ~ כ ` ¦ · ú Ã º e . ¢ ¸ô Ç, < ÆÒ q t[ þ t É r l > r z ´+ « > ~ ½ Ó
Z O
õ q § # 4 ¤ ¸ ú ¦ Ö ¼, t ë ß s f ] X [ O u
¦ 8 £ ¤& ñ ¦ & ñ S X ô Ç X <s ' \ ¦ % 3 % 3 H כ s s z ´ +
« >õ Ø Ô ¦ 6 £ x ² ú < ÊÜ ¼ Ð+ , MBL z ´+ « >\ @ /ô Ç ñl d
`
¦ Ð% i . t ë ß ½ ¨ Ðl \ : r ¸G ' p" f\ ¦ s 6 x ô Ç z
´+ « >\ " f ¸ : r ¸G ' p" f[ þ t _ íl ° ú כ É r 8 £ ¤& ñ % i t ë ß Ê ê
\
¸ Ð& ñ ` ¦ # õ \ ¦ ì r$ 3 H ¸ H _ \ O % 3 H X
<, s H z ´+ « >\ " f & ñ S X ô Ç X <s ' \ ¦ % 3 H ~ ½ ÓZ O \ @ /ô Ç t
¸ 9 כ ¹ < Ê` ¦ r ô Ç .
IV. ~ ¿W d l õ m Í À X Ø8 ý
@
/À Ó Ý ¶ \ " f_ ¦ ¸\ É r : r ¸ y © ` ¦ à н ¨ H z ´ +
« >_ â Ä º · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ æ ¼ H ~ ½ ÓZ O õ F K5 Å q : r ¸ G ' p
"
f\ ¦ s 6 x ô Ç MBL z ´+ « > ~ ½ ÓZ O ` ¦ Ò q ty K ^ ¦ Ã º e . s
â
Ä º\ · ú ï` ¦ õ F K5 Å q _ 4 ¤ f ¨ Ã º\ @ /ô Ç Ó ü t$ í s M
:ë H \ z ´+ « > © u \ ¦ ² ú o K ô Ç . · ú ï` ¦ : r ¸> _ â Ä
º\ H ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô ÐÂ Ò' _ f ] X 4 ¤ \ ¦ é ß ½ + É 9 כ ¹
\ O
t ë ß ½ ¨o ó ø ÍÜ ¼ ÐÂ Ò' f ] X & h 4 ¤ f ¨ Ã º Æ Ò& h
: r ¸ © 5 p x` ¦ Ä »µ 1 Ï l M :ë H \ é ß © u 9 כ ¹ . F K 5
Å
q : r ¸ G ' p" f_ â Ä º\ H ½ ¨o ó ø ÍÜ ¼ ÐÂ Ò' 4 ¤ f ¨ Ã º
H _ \ O t ë ß ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô ÐÂ Ò' ¸ H 4 ¤ \ ¦ { 9 Â Ò f
¨ Ã º l M :ë H \ é ß K Å Ò# Q ô Ç . Õ ªo ¦ F g " é ¶ õ ¿ º
: r ¸> , Õ ªo ¦ ½ ¨o ó ø Í s _ o \ ¦ # Q t Ð [ O & ñ
# z ´+ « >K Ð ¤` ¦ M :, 200 W_ ) í Û ¼J $ Ï þ á Ô\ ¦ æ ¼ H â Ä
º, ¿ º t ~ ½ ÓZ O ¸¿ º W 1 l ½ ¨_ C \ P s : £ ¤& ñ ô Ç © @ /& h
o \ ¦ Ä »t Ù þ ¡` ¦ M :, z ´] j @ /À Ó Ý ¶ \ " f_ : r ¸ ì r í : £ ¤
$ í
õ Ä » ô Ç õ \ ¦ Ð# Å Ò% 3 .
z
´] j Ð × æ < ÆÒ q t[ þ t` ¦ @ / © Ü ¼ Ð ¿ º t z ´+ « >` ¦ & h 6 x K
: r õ \ _ , · ú ï` ¦ : r ¸> \ ¦ s 6 x ô Ç z ´+ « > Ð H
: r ¸ G ' p" f\ ¦ s 6 x ô Ç z ´+ « >\ " f _ ¸ ) a X <s ' \ ¦ % 3 H X <
$ í
/ B N ô Ç ¸_ q Ö ¦ s s ` Z } > z ¤ . Õ ª Q % 3 x 9 ô Ç _
p \ " f H # Q " z ´+ « > © u \ ¦ æ ¼ H t z ´ © F g " é ¶ Ü ¼ Ð
Â
Ò' _ f ] X 4 ¤ ü < ½ ¨o ó ø ÍÜ ¼ ÐÂ Ò' _ f ] X 4 ¤ \ ¦ é
ß ¦ é ß t \ P ¨ î + þ A © I \ " f_ / B N l _ : r ¸ë ß ` ¦ 8 £ ¤& ñ
H כ s | Ã Ðf ô Ç z ´+ « >s . Õ ª Q s X O > 9 r ç
ß s ´ ú §s o l M :ë H \ s ë H ] j H Ð : r` ¦ : x K z ´] j& h
s K Ð r v H כ s a % ~` ¦ כ Ü ¼ Ð : r . MBL ~ ½ Ó Z O
` ¦ & h 6 x ô Ç z ´+ « >\ " f < ÆÒ q t[ þ t _ ì ø Í6 £ x` ¦ Ð © q _ 4 ¤
¸ ú
$ í õ [ O u _ # Q 9¹ ¡ § s × æ1 p x < ÆÒ q t\ > < Æ_ þ v © E כ ¹ s
| ¨
c à º e % 3 ~ ì ø Í , Û ¼Û ¼ Ð [ O > # [ O u ô Ç z ´+ « > © q
\
¦ : x # & ñ x 9 ô Ç X <s ' \ ¦ % 3 H X <" f < É ª p ü < y ` ¦
f ` ¦ ^ ¦ à º e % 3 . t ë ß , ¿ º t z ´+ « > ¸¿ º z ´+ « >& h
© S ! _ : r` ¦ % 3 H X < ë ß 7 á ¤ Û ¼ Qî r à ºï r \ ¸² ú % i
8 ¸ z ´+ « >& h © S ! õ õ \ ¦ z ´] j t ½ ¨4 ¤ ü < ' a t
# Q ¢ - a ô Ç > h¥ Æ ` ¦ % 3 H X < H Â Ò7 á ¤ ô Ç & h s e % 3 . Õ ª o
¦ õ < Æz ´+ « >\ " f µ 1 ÏÒ q t H ¸ ì r$ 3 õ & ñ S X ô Ç X <s '
\
¦ % 3 H ~ ½ ÓZ O \ @ /ô Ç ¦ 9 _ \ O % 3 . s \ @ /K " f
H Æ Ò& h ½ ¨ 9 כ ¹ .
Y
c p w à U Ø ô
[1] F. K. Lutgens and E. J. Tarbuck, The Atmosphere, 6th ed. (Prentice Hall, New Jersey, 1998), Chap 2, p.
33.
[2] Jihaksa, Middle School Science 1 (Jihaksa, Seoul, 2006), p.11.
[3] F. L. Pedrotti and L. S. Pedrotti, Introduction to Op- tics, 2nd ed. (Prentice Hall, New Jersey, 1993), Chap 2, p. 19.
[4] L. G. Wade, Organic Chemistry, 3rd ed. (Prentice Hall, New Jersey, 1995), Chap 11, p. 490.
[5] M. Fox, Optical Properties of Solids (Oxford Univer-
sity, New York, 2001), Chap 7, p. 148.
Analysis of School Science Experimental Methods to Understand Temperature Distribution of Troposphere
- Comparison of the MBL Method and Analog Method -
Jaekwon Kim and Youngmin Kim
∗Pusan National University, Department of Physics Education, Busan 609-735
Hwanhong Lim
Pusan National University, Department of Physics, Busan 609-735 (Received 5 March 2007, in final form 29 May 2007)
Two experimental methods, an analog one with an alcohol thermometer and MBL one with a metal temperature sensor, can be used for students to understand the temperature distribution in the troposphere but they produce different results each other, the alcohol thermometer reads a higher temperature than metal sensor, for the same setup and under the same conditions. According to the results, qualitatively, we can reason that the alcohol thermometer is much more influenced by blackbody radiation than the metal sensor is. In addition, spectral analyses show that alcohol is more absorptive to blackbody radiation than metal is. Therefore, the two experiments should have different experimental settings. For example, the metal sensor needs a screen to block direct radiation from the tungsten lamp in the case of the MBL method, and the relative distances among the light source, the thermometers, and the blackbody should be different in the two experiments due to different absorptances of the radiations. When middle school students used the MBL method, they conducted a more successful data gathering and interpretation compared to the students who used the analog method.
PACS numbers: 01.50.Pa, 01.40.Gm
Keywords: Temperature distribution, Troposphere, MBL method, Blackbody radiation, Secondary school science
∗
