Использование температуры для измерения светлого цвета (Кельвины)

Почему свет имеет температуру? 

Свет – это результат электромагнитного излучения.
Электромагнитное излучение исходит от тел, имеющих температуру больше 0 К (Кельвин), то есть всяких нагретых тел, поэтому и называется тепловым.

Итак, имеем цепочку: тело – тепло – свет - цвет – как измерить?

Шкалы для измерения температуры 

Существует множество шкал для измерения температуры.
Самые распространенные: Цельсия (°C, по всему миру), Фаренгейта (°F, используемая в США и еще 4-х странах), и Кельвина (К, используемая в физике и других точных науках). 

Шкала Фаренгейта отличается от шкалы Цельсия не только температурой, принятой за ноль, но еще и разницей между величиной одного градуса. 

Интересно:  

Это была одна из первых попыток создать меру для температуры (1724г.), поэтому Изобретатель - немецкий ученый Габриэль Фаренгейт подошел творчески: за нулевую отметку он взял температуру замерзания смеси из льда и поваренной соли (в привычных нам сегодня величинах это -17,8 °С), а за 100 °F была принята... температура тела его жены, которая на тот момент болела (примерно 37,8 °С). В 1975 году пытались перейти на систему СИ (°C, км, кг),  но переход должен был быть добровольным, а сами граждане выступили против.

Различие между шкалами Цельсия и Кельвина в том, что за 0 (ноль) принята разная температура. По Цельсию — это температура замерзания воды, в то время как по Кельвину — это абсолютный ноль. При этом,  1°C = 1К , данная мера включена в международную систему СИ. 

Кельвины 

Как мы уже сказали, Кельвины используется используемая в физике и других точных науках.

Кельвин(К) – единица, названая в честь английского физика Уильяма Томсона, которому было пожаловано звание лорд Кельвин Ларгский из Айршира (от реки Кельвин, протекающей через территорию университета Глазго, где он работал).

В 1848 году,  используя шкалу Цельсия, лорд Кельвин установил, что минимально возможное значение температуры, которую может иметь любое тело во вселенной и при которой прекращается всякое движение элементарных частиц, составляет -273°С.
Этот "идеальный покой" и был назвал ученым «абсолютным нулем», а температура была -  0 (ноль) Кельвинов. 

ТЕПЛО 

Итак, любой источник света имеет температуру. Соответственно  цветовой оттенок источника света – также будет связан с температурой. Температура света была описана физиком Максом Планком. В его трактатах были представлены законы распределения энергии. Вследствие этого появилось понятие температуры цвета. За единицу меры были приняты кельвины. 

Что же явилось эталонным источником света, с которым было решено сравнить любой другой?
Понятно, что на роль эталонного источника не подошел ни свет солнца, ни лампа (хотя и то и другое в некоторых смыслах считается идеальным источником света), для численных измерений всегда нужно что-то постоянное и абсолютное. 

В качестве такого абсолютного источника света было предложено  рассматривать нагретое абсолютно чёрное тело - физическая абстракция физического тела, не отражающего никакого внешнего излучения.

В реальном мире таких объектов нет, но есть очень хорошие приближения, например, простой уголь. 

Если кусок угля, поместить в камеру с инертным газом, при нагревании камеры уголь не загорится, т.к. нет доступа кислорода, но с определенной температуры начнёт излучать видимый свет. Это произойдёт при нагреве до 500-600 градусов. Свет будет тёмно-красный.

При дальнейшем нагревании свет станет красным, затем жёлтым и при температуре 2800-3000 градусов станет очень похож на свет лампы накаливания. 

При 5000 градусов цветовой оттенок излучения станет неидентифицируемым, практически белым.
Дальнейший нагрев будет постепенно смещать спектр излучения в сторону голубого света, который станет отчётливо выраженным при 10 тысячах градусов. 

Вот эта температура нагрева и является значением цветовой температуры источника света. 

[good:012341(B),017418,01326,01303#fgdfgdffdh33] 

Температура нагрева ламп  

Стоит заметить, что лампы не нагреваются до таких температур, а величина в Кельвинах — сравнительный условный показатель. 
В зависимости от состава то или иное вещество при нагреве дает разную цветовую температуру. 
Если тело накала в современных лампах накаливания изготавливается из вольфрама , «рабочей» считается температура вольфрамовой нити 2700 К – 3000 К, то температура же светодиодных ламп не указывает на уровень их нагревания: при показателе в 2700 К лампа нагревается до +80°С.

То же самое можно сказать и о светодиодных лентах. 

Диапазон видимых температур

Майреды

Стоит упомянуть еще одну величину для измерения температуры цвета, которой мы все пользуемся, это