36AM87｜第36回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

1

公式正答は 1 です。正答内容は ステファン・ボルツマンの法則 です。

この問題のポイント

非接触体温測定は赤外線放射を利用しており、ステファン・ボルツマンの法則がその原理を説明する。他の法則は熱伝達や波動の性質に関連し、体温測定には関係ない。

解説

非接触体温測定は、体表から放射される赤外線の強度を測定し、温度を推定する原理に基づいている。黒体のStefan–Boltzmann則はM = σT⁴ですが、人体表面の実測では放射率εを含むM = εσT⁴とし、周囲からの反射放射や装置特性を補正して温度を推定します。この熱放射の温度依存性が赤外放射温度計・サーモグラフィの基礎です。一方、ランベルト・ベールの法則は吸光度と濃度の関係を示し、ニュートンの法則は対流による熱伝達を、フックの法則は弾性変形を、スネルの法則は屈折現象を説明する。これらは体温測定とは直接関係がない。

選択肢の確認

選択肢1：ステファン・ボルツマンの法則

正答です。 ステファン・ボルツマンの法則は、物体が放射するエネルギーが温度の4乗に比例することを示し、非接触体温測定の原理となる。赤外放射温度計やサーモグラフィはこの法則に基づいて動作する。

選択肢2：ランベルト・ベールの法則

正答ではありません。 ランベルト・ベールの法則は吸光度と濃度、経路長の関係を示し、光学測定や分光分析に用いられるが、体温測定には関係ない。

選択肢3：ニュートンの法則

正答ではありません。 ニュートンの法則は対流による熱伝達を示し、物体の温度変化を時間とともに記述するが、非接触測定には使われない。

選択肢4：フックの法則

正答ではありません。 フックの法則は弾性変形と応力の関係を示し、材料力学や機械系の応用に用いられるが、体温測定には関係ない。

選択肢5：スネルの法則

正答ではありません。 スネルの法則は光の屈折現象を説明するものであり、非接触体温測定には関与しない。

覚えるポイント

• 非接触体温測定は赤外線放射を利用するため、ステファン・ボルツマンの法則を覚える。
• ランベルト・ベールの法則は吸光度に関連し、体温測定には使われないことを覚える。
• スネルの法則は屈折に関連し、体温測定には関係ないことを覚える。