天文上真的光的温度越接近蓝色温度就越高吗?那为什么酒精灯的火焰就有蓝色?

(困扰我老久了)

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7个答案
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两种蓝色的机理不是一样的额。。。。
酒精灯是因为醇类充分燃烧产生的就是蓝色。
而星星基本都是核聚变产生的热量,温度越高产生的光谱的分布就不一样,就会有不一样的颜色。低温的恒星发出来的红光居多,高温的行星蓝光居多。

前面的这种,和焰色反应的机理差不多,酒精燃烧属于分子光谱,焰色反应属于原子光谱。在分子中,电子态的能量比振动态的能量大50~100倍,而振动态的能量又比转动态的能量大50~100倍。因此在分子的电子态之间的跃迁中,总是伴随着振动跃迁和转动跃迁的,因而许多光谱线就密集在一起而形成分子光谱。因此,分子光谱又叫做带状光谱。

焰色反应是因为金属粉末在火焰中经过的时候,电子层先吸收能量,然后发生了高能级到低能级的跃迁,跃迁剩下的能量就转换成光子发了出来,发光的颜色和电子层能级的高低有着密切的联系。比如钠的焰色反应,可以根据发射光的频率(也就是颜色啦),测量钠的电子层的能级大小。

恒星不是燃烧,它和焰色反应的区别在与焰色反应还需要靠原子的电子充能->激发,来释放能量来发光,而恒星在发光的外表面上,可以看成是黑体,直接就释放了对应能量的光子。

在热力学中,黑体(英语:Black body),旧称绝对黑体,是一个理想化的物体,它能够吸收外来的全部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射。随着温度上升,黑体所辐射出来的电磁波与光线则称做黑体辐射。这个名词在1862年由基尔霍夫所提出并引入热力学内。

黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1,透射系数为0。但黑体不见得就是黑色的,即使它没办法反射任何的电磁波,它也可以放出电磁波来,而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度,不因其他因素而改变。
当然,黑体在700K以下时看起来是黑色的,但那也只是因为在700K之下的黑体所放出来的辐射能量很小且辐射波长在可见光范围之外。若黑体的温度高过上述的温度的话,黑体则不会再是黑色的了,它会开始变成红色,并且随着温度的升高,而分别有橘色、黄色、白色等颜色出现,即黑体吸收和放出电磁波的过程遵循了光谱,其轨迹为普朗克轨迹(或称为黑体轨迹)。黑体辐射实际上是黑体的热辐射。在黑体的光谱中,由于高温引起高频率即短波长,因此较高温度的黑体靠近光谱结尾的蓝色区域而较低温度的黑体靠近红色区域。

上面的CIE1931色彩空间图所示,那条标着温度的小线段为普朗克轨迹(或称为黑体轨迹)。

为了把这条曲线拿出来看,我再贴一个@fengfeixue0219 以前贴的恒星温度和颜色的图片

看到没有,最下面这条正是普朗克轨迹的颜色和温度的分布,不是巧合哦~


在室温下,黑体放出的基本为红外线,但当温度涨幅超过了百度之后,黑体开始放出可见光,根据温度的升高过程,分别变为红色,橙色,黄色,白色和蓝色。当黑体变为白色的时候,它同时会放出大量的紫外线。

黑体辐射的普朗克公式
用于描述任意温度下,从一个黑体中发射的电磁辐射的辐射率与电磁辐射的频率的关系公式,这里辐射率是频率的函数:
(矮油卧槽果壳公式编辑器不错嘛)
各物理量的意义:
I:辐射率,在单位时间内从单位表面积和单位立体角内以单位频率间隔或单位波长间隔辐射出的能量
h:普郎克常数
c:光速
k:玻尔兹曼常数,
v : 电磁波的频率,
T: 黑体的温度,

这个公式说明了为什么温度越高,散发出来的颜色越靠近蓝色。


PS:查资料发现人体同样遵循黑体辐射的规律,根据上面的公式,大部分都是红外线,波长峰值约为9500nm

一些材料对可见光是不透明的,但是对红外线却没有任何遮盖能力(注意照片中的垃圾袋),相反另一些材料对可见光是透明的,反而会对红外线产生阻挡或反射(注意照片中人物的眼镜)


所以,咳。。。
有的
衣服在红外线视角是透明的,哇哈哈哈这个发现真是碉堡了!
谁有人体热像仪借我一个玩玩好么?

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bay618粒子物理博士

2013-08-05 19:23

颜色: <== 红 —— 紫 ==>
温度: <== 低 —— 高 ==>
这个规律是针对理想黑体的, 实际上物体燃烧时候, 发出光的颜色更多受物质本身的结构有关, 一个明显的例子就是焰色反应.至于为什么酒精灯, 煤气炉等, 火力弱时候显蓝色, 火力强时候显蓝色, 我没有充分的依据, 但猜测和H 元素丰富或一氧化碳有关.

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结论就是,可以透视妹子了。

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恒星的话应该还要算上引力蓝移和多普勒蓝移吧??

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我有热平衡成像仪,但不是人体热像仪,在热像仪里头衣服一般是不透明的,即使是透明的根本分不清里边。只能有个轮廓,它是红外线成的像,跟可见光差别太大

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