Farvetemperatur

Absolut sort legeme

Definitionen af lysets farvetemperatur knytter sig til temperaturen af et såkaldt absolut sort legeme.

Farvetemperaturen af en lyskilde er defineret som den temperatur, som et absolut sort legeme skal have, for at udsende stråling, hvis farve svarer til farven af lyskildens stråling. For at forstå dette er vi nødt til først at kende definitionen af et absolut sort legeme. 

Fordelingen på de forskellige bølgelængder af den effekt, der udsendes af et opvarmet legeme, afhænger bl.a. af arten af legemet og af dets temperatur.

Et legemes udstråling er afhængig af dets overflades art og farve. Blanke flader har lille udstråling, mens mørke flader har stor udstråling. Der er en nøje sammenhæng mellem en overflades udstråling og dens optiske egenskaber, i særdeleshed dens evne til at absorbere stråling. Jo større absorptionsevne jo større udstråling.

Et absolut sort legeme er et legeme, som absorberer alt indkommende lys, og som udsender lys pga. legemets egen temperatur. Strålingen fra et absolut sort legeme afhænger derfor udelukkende af legemets temperatur.

Det er i princippet muligt med tilnærmelse at konstruere et absolut sort legeme. Man fremstiller en indvendig mat, sort beholder forsynet med en lille åbning, gennem hvilken strålingen udsendes. Ved lave temperaturer ser åbningen sort ud, fordi det lys, der kan komme ind i beholderen, kun kan komme ud igen efter at være tilbagekastet et stort antal gange fra væggene inde i beholderen. Da disse vægge har en lille refleksionsevne vil de altså absorbere størstedelen af lyset.

Hulrumsstråling
Hulrumsstråling er elektromagnetisk stråling, der udsendes fra et absolut sort legeme. Strålingens intensitet og frekvensfordeling afhænger alene af det sorte legemes temperatur. For hulrumsstråling gælder forskellige fysiske love, som ikke gennemgås i denne sammenhæng, herunder Plancks lov. Hulrumsstråling kan desuden betegnes Planck-stråling.

I år 1900 fremkom den tyske fysiker Max Planck med en teoretisk beskrivelse af spektret for strålingen fra et absolut sort legeme.

 

gv-40-40-10-dcl-plankkurve-halogen-low.jpg

Figuren viser spektre, såkaldte Planck-kurver, for absolutte sorte legemer ved forskellige ligevægtstemperaturer.Ved højere temperaturer ligger toppen af Planck-kurven, hvor intensiteten er størst, i den mere kortbølgede ende af spektret. Ved lavere temperaturer ligger hovedparten af strålingen ved længere bølgelængder. Figur: DCL.

 

Kromaticitet
I de tilfælde, hvor der er behov for en meget præcis angivelse af farveegenskaberne, end den der er mulighed for med farvetemperatur og Ra-indeks, angives lysets kromatiske koordinater.

I CIE's kromaticitetsdiagram fra 1931, også kaldet CIE-farvetrekanten, er den såkaldte hulrumsstrålerkurve (på engelsk kaldet Planckian Locus) defineret af koordinaterne for en ideel temperaturstråler, dvs. et absolut sort legeme. Enhver kromaticitet (farveegenskaber af farvestimulus defineret ved kromaticitetskoordinater eller ved dominerende bølgelænge og renhed) repræsenteret ved et punkt på hulrumsstrålerkurven kan specificeres ved en bestemt farvetemperatur. Strengt taget bør en kromaticitet, vis koordinater ikke ligger på hulrumsstrålerkurven ikke blive specificeret ved en farvetemperaturer. I almindelig praksis, specificerer vi imidlertid hvidt lys af enhver art ved en farvetemperatur.

 

Relaterede emner: