邁特納,L.
[拼音]:sewendu
[外文]:colour temperature
當絕對黑體(見黑體輻射)與實際物體在兩個波長下的光譜輻射度(即光譜輻射亮度)之比相等時,則黑體的溫度被定義為實際物體的色溫度或比色溫度。該定義的數學式為
或
(1)
式中λ1與λ2是所取的兩個波長;ε(λ1,T)與ε(λ2,T)是溫度為T時,實際物體在波長λ1和λ2的光譜發射率,均小於 1;T是實際物體的真實溫度(K);Tc是黑體的溫度或實際物體的色溫度或比色溫度(K)。
上式定量地表示了實際物體的真實溫度及其色溫度之間的關係。下面分三種情況對該公式進行討論。
(1)λ1
λ2,ε(λ1,T)=ε(λ2,T)。即物體的光譜發射率與波長無關。這樣的物體稱為灰體。在這種條件下,方程(1)的右側等於零,因而Tc=T,即灰體的色溫度等於它的真實溫度。實際上,絕對灰體是不存在的,有些物體只是在一定的光譜範圍內具有近似灰體的特性。
(2)λ1>λ2,ε(λ1,T)<ε(λ2,T)。也就是實際物體的光譜發射率隨波長的增加而減小。大多數金屬物體滿足此條件。在這種情況下,方程(1)的右側為正數,從而Tc>T,即物體的色溫度大於它的真實溫度。
(3)λ1>λ2,ε(λ1,T)>ε(λ2,T)。這是物體的光譜發射率隨波長的增加而增加的情況。大多數非金屬物體屬於此類。在這種情況下,方程(1)的右側為負數,因而Tc 由此可知,與亮度溫度以及輻射溫度始終小於真實溫度不同,色溫度可以大於、等於、也可以小於真實溫度。它取決於實際物體的光譜發射率隨波長變化的特性。 根據色溫度和亮度溫度的定義,經推導可以得到色溫度的亮度溫度表示式 (2) 如測得物體在波長λ1與λ2下的亮度溫度 與 ,那麼應用上式就可計算出該物體的色溫度。絕大多數物體的色溫度要比亮度溫度和輻射溫度更接近其真實溫度。這是顏色測溫法的重要優點之一。 就絕對黑體而言,其亮度溫度、輻射溫度以及色溫度同它的真實溫度完全一致。這是由於黑體的光譜發射率與總髮射率都等於1的緣故。 測量物體色溫度的儀器是比色高溫計(見高溫計)。