Цветовая температура источника света, двойственная природа света, страница 7

С другой стороны, это тело только излучает, потому что оно преобразует полученную энергию в электромагнитное излучение.

Идеального абсолютно черного тела не существует. Однако мы можем представить черное тело как керамическую печь, покрытую сажей, с небольшим отверстием, через которое можно наблюдать середину емкости. Специальный прибор, установленный внутри нее, например большой электрический резистор, позволит нагревать ее, что в данном случае означает нагревать от абсолютного нуля!

Можно удивиться такому количеству условий, но нельзя забывать, что в физике уравнение абсолютно черного тела касается не только области видимого, но и спектров с очень низкой энергией, для которых любая помеха изменит результат.

В нашем случае нас не интересует излучение в несколько Кельвинов, исходящее от абсолютно черного тела. Такое излучение состоит в основном из длинных радиоволн, которые ловят, например, радиотелескопы. Нас же интересуют температуры, при которых абсолютно черное тело начинает испускать значительное оптическое излучение, то есть свыше 1500 К.

Чтобы приблизиться к практике, мы можем представить себе утюг, который нагревают на кузнечном горне. Еще до того, как от утюга начнет исходить видимый свет, мы можем при осторожном поднесении к коже обнаружить инфракрасное излучение. Температура утюга в этот момент составляет около 1000°С. Если продолжить его нагревать, то будет виден переход цвета от темно-красного к рубиновому, к красно-оранжевому, желтому и, наконец, к белому. Этот нагретый до белого каления утюг — колориметрический эталон, использованный на фабрике гобеленов для сравнения цвета образцов нитей. При закалке опытный кузнец определяет температуру железа исключительно по его цветовым параметрам.

Температура абсолютно черного тела, или цветовая температура, позволит нам описать качества света, испускаемого источником, и его колориметрические свойства.

• Закон Стефана-Больцмана

Этот закон касается общего потока энергии, которую испускает единица поверхности абсолютно черного тела в зависимости от его термодинамической температуры и вне зависимости от природы тела.

,

где:

=5,67×10^-8вт/(м²×К⁴), постоянная Стефана-Больцмана;