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,什么是色温
在讨论本文主题前,有必要了解几个基本概念,这些概念我不打算做数学上的精确描述,我只是简单的科普一下,如果读者有深入的兴趣,可以查阅物理学的相关内容。
黑体。所谓理想黑体,就是一个100%完全吸收辐射能的东西。宇宙中的黑洞在一定的空间尺度内就有这样的特性。
日常生活中,我们在远处看建筑物窗口,总是觉得很黑暗,就是因为光线进入窗口后经过多次反射才能射回我们的眼睛,而多次反射后总的吸收率很高。
图1,远处的山洞或者窗口的光程示意图
比如,一般的白灰墙,反射率可以很高,往往可以到60%,但是如果反射10次,就只剩下
千分之六的光线了
在实验室中,我们可以用不透明材料制作一个开小孔的空腔,空腔内部涂覆了高吸收能力的材料(比如煤烟,由于其颗粒小,比表面积很高;对太阳光的吸收率可以达到96%-99%);这个时候从小孔的方向看过去,可以很接近理想黑体的特性:光线进入空腔后,在空腔内部多次反射后才能从小孔中射出,由于经过多次反射而且反射率本来就不高,进入小孔的辐射能几乎都被空腔吸收,这就很接近理想黑体的特性
图2 对模拟黑体加热 辐射从小孔处发出
这是对模拟黑体加热的情况,模拟体加热后,辐射从小孔发出
2)色温的概念
当加热黑体的时候,黑体就会对外辐射能量。不同的加热温度,辐射的频谱特性是不一样的。
温度低的时候 低频电磁波含量高(偏红)
温度高的时候 高频电磁波含量高(偏蓝)
如图3所示
图3绝对黑体在不同温度时的辐射功率频谱特性
这里K是说的绝对温度,分度值和摄氏度一样,但是零点不同。绝对温度的零点是-273.15摄氏度。绝对温度=摄氏度+273.15
我们常说的某某背景光是多少色温,就是指该光线的光谱特性最接近该温度下黑体的光谱特性。 |
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