[科普中國]-亮溫

描述

同一波長下，若實際物體與黑體（用于熱輻射研究的，不依賴具體物性的假想標準物體）的光譜輻射強度相等,則此時黑體的溫度被稱為實際物體在該波長下的亮溫。其是為了描述實際物體自身的輻射特性，根據(jù)亮度相等原理等效出來的，也就是說，亮溫并不是物體本身的實際溫度，而是物體輻射強度的代名詞，所以其雖然有溫度的量綱，但是不具有溫度的物理含義?？梢岳斫鉃楣夂臀镔|(zhì)達到平衡所表現(xiàn)出的現(xiàn)象1。

簡單來說：亮溫就是物體的輻射能量用同輻射量的黑體溫度表示。

原理（1）黑體輻射

黑體是一個理想化了的物體，它能夠吸收外來的全部電磁輻射，并且不會有任何的反射與透射。黑體輻射實際上是黑體的熱輻射。黑體輻射能量隨波長和溫度的變化如圖所示。

（2）亮溫與實際溫度的關系

根據(jù)亮溫的定義及黑體輻射能量的分布定律，可以找到非黑體的亮度溫度和其實際溫度之間的關系，即：

式中T為非黑體的實際溫度；為非黑體的亮溫；可據(jù)上式由亮溫計算出真實溫度。根據(jù)上圖看出，當溫度不超過3 000 K時，黑體輻射能量的極大值位于紅外部分，所以通常選在6600處，如果已知亮度比值,則可以由上式從亮溫求得物體的實際溫度。很多物質(zhì)的的值由實驗測定2。

在實際測溫中，被測物體的真實溫度通常是一確定的值。這樣，物體的亮溫是一個與波長相聯(lián)系的量。一般說來，所取的波長愈長，則測得的亮溫愈低；而波長愈短，則亮溫愈高。因此，實際物體的亮溫值只有在注明其相應波長數(shù)值的情況下才是有意義的。

在相同的溫度與波長下，實際物體的熱輻射總比黑體輻射??；而在具有相同熱輻射的條件下，黑體溫度必然低于實際物體的實際溫度。

色溫色溫是照明光學中用于定義光源顏色的一個物理量。即把某個黑體加熱到一個溫度，其發(fā)射的光的顏色與某個光源所發(fā)射的光的顏色相同時，這個黑體加熱的溫度稱之為該光源的顏色溫度，簡稱色溫。其單位用“K”（開爾文溫度單位）表示3。

色溫（colo(u)rtemperature）是可見光在攝影、錄像、出版等領域具有重要應用的特征。光源的色溫是通過對比它的色彩和理論的熱黑體輻射體來確定的。熱黑體輻射體與光源的色彩相匹配時的開爾文溫度就是那個光源的色溫，它直接和普朗克黑體輻射定律相聯(lián)系。

色溫是表示光源光譜質(zhì)量最通用的指標。一般用Tc表示。色溫是按絕對黑體來定義的，絕對黑體的輻射和光源在可見區(qū)的輻射完全相同時，此時黑體的溫度就稱此光源的色溫。低色溫光源的特征是能量分布中，紅輻射相對來說要多些，通常稱為“暖光”；色溫提高后，能量分布中，藍輻射的比例增加，通常稱為“冷光”。

一些常用光源的色溫為：標準燭光為1930K（開爾文溫度單位）；鎢絲燈為2760-2900K；熒光燈為6400K；閃光燈為3800K；中午陽光為5000K；電子閃光燈為6000K；藍天為10000K。