Иллюстрированный самоучитель по Web-графике

О природе цвета

Обратите внимание на то, как зависит длина волны, при которой энергия излучения максимальна, от температуры. В результате опытов В. Вин вывел формулу этой зависимости:

*T = k

Где k – постоянный коэффициент, называемый постоянной Вина;

Т – температура излучающего тела.

Из этой зависимости, называемой также законом смещения Вина, следует, в частности, что чем выше температура нагретого тела, тем короче волны, на которые приходится максимум энергии излучения.

Абсолютно черного тела в природе не существует, это всего лишь абстракция. Однако хорошим приближением к нему является устройство, состоящее из замкнутой полости, внутренняя поверхность которой нагрета до некоторой температуры. В этой полости есть отверстие, малое по сравнению с ее размерами. Если свет пройдет через это отверстие внутрь полости, то, многократно отражаясь от ее внутренних стенок, он не выйдет наружу (с вероятностью, близкой к 1). Подобные устройства, с высокой точностью моделирующие абсолютно черное тело, применяют в качестве световых эталонов и используют при измерениях высоких температур. Однако чаще всего в обычной практике в качестве эталона используют раскаленную добела нить электрической лампы.

Рис. 5. Модель абсолютно черного тела. Все излучение, падающее на него, полностью поглощается

Температуру света (излучения) измеряют в градусах по шкале Кельвина. Это линейная шкала, в которой 0 соответствует примерно – 273 градусам по шкале Цельсия. Ноль градусов по Кельвину называют абсолютным нулем температуры. При этой температуре, согласно физике, ничто не движется и ничто не излучается. Когда мы говорим, что белый свет имеет температуру Т градусов по Кельвину, то это означает, что он имеет такой же спектр, что и излучение абсолютно черного тела, нагретого до указанной температуры. Аналогично, если мы говорим, что, например, красный цвет и мест температуру Т, то это означает, что он имеет такой же вид, что и красный цвет в спектре абсолютно черного тела, нагретого до температуры Т.

Понятие абсолютно черного тела ввел в науку Г. Кирхгоф в 1859 г., а объяснение различий света в зависимости от времени суток, сезона и атмосферной обстановки дал Рэлей на рубеже XIX и XX вв.

В следующих таблицах представлено соответствие между некоторыми источниками белого смета и температурой и градусах по шкале Кельвина.

Таблица 1. Цветовые температуры, соответствующие различным условиям дневного освещения.