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亮度温度
鎖定
假定温度之一。簡稱“亮温”。
同一波長下,若實際物體與黑體(用於熱輻射研究的,不依賴具體物性的假想標準物體)的光譜輻射強度相等, 則此時黑體的温度被稱為實際物體在該波長下的亮度温度。
- 中文名
- 亮度温度
- 外文名
- Brightnesstemperature
- 相關術語
- 普朗克(Plank)輻射定律
- 學科分支
- 大氣物理學
亮度温度描述
用眼睛觀測劇熱物體 (如鋼水、白熾燈泡的燈絲等) 的顏色和亮度來估計劇熱物體的温度顯然是不可靠的,因此引入亮度温度
[1]
。其是為了描述實際物體自身的輻射特性,根據亮度相等原理等效出來的,也就是説,亮度温度並不是物體本身的實際温度,而是物體輻射強度的代名詞,所以其雖然有温度的量綱,但是不具有温度的物理含義。
可以理解為光和物質達到平衡所表現出的現象:
物質達到平衡,所以可以用一個温度來描述物質的狀態;光和物質的相互作用很強,通過這一點,也可以用一個温度來描述光的狀態。
亮度温度原理
(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,並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温度的變化
(2)亮度温度與實際温度的關係
根據亮度温度的定義及黑體輻射能量的分佈定律,可以找到非黑體的亮度温度和其實際温度之間的關係,即:
式中T為非黑體的實際温度;
為非黑體的亮度温度;
可據上式由亮度温度計算出真實温度。根據上圖看出,當温度不超過3 000 K時,黑體輻射能量的極大值位於紅外部分,所以通常
選在6 600處,如果已知亮度比值
,則可以由上式從亮温度求得物體的實際温度。很多物質的
的值由實驗測定
[2]
。
在實際測温中,被測物體的真實温度通常是一確定的值。這樣,物體的亮度温度是一個與波長相聯繫的量。一般説來,所取的波長愈長,則測得的亮度温度愈低;而波長愈短,則亮度温度愈高。因此,實際物體的亮度温度值只有在註明其相應波長數值的情況下才是有意義的。