006 / СВЕТ И ТЕПЛО

Какого цвета температура?

Нагрейте абсолютно чёрное тело от комнатной температуры до голубого гиганта. Спектр смещается, цвет меняется — а теперь посмотрите на него сквозь атмосферу Земли.

Закон Планка · CIE 1931 · ASTM G173
Спектр излучения5 772 K · 5 499 °C
Цвет тела и его спектр
Пик излучения502 нм
Доля видимого света46,5 %
↳

Найдите зелёную звезду

Поставьте температуру около 5000 °C: пик спектра окажется на зелёном, а диск останется белым. Затем опустите Солнце к горизонту — и оно покраснеет, как на закате.

Что внутри модели?

Спектр — закон Планка для идеального абсолютно чёрного тела. Цвет — интеграл спектра с функциями цветового соответствия CIE 1931 (2°, 360–830 нм, шаг 1 нм), перевод XYZ → sRGB для экрана D65 без хроматической адаптации.

Bλ = 2hc² / λ⁵ · 1 / (exp(hc / λkT) − 1)
λmax = b / T,  b ≈ 2,898 мм·К
Tатм(λ, m) = T₁,₅(λ)^(m / 1,5)
m = 1 / (sin h + 0,50572 (h + 6,07995°)^−1,6364)

Пропускание атмосферы — эталонный спектр ASTM G173-03 (модель SMARTS 2.9.2): отношение прямого солнечного излучения у земли к внеатмосферному при воздушной массе 1,5. В нём есть рэлеевское и аэрозольное рассеяние и поглощение O₂, H₂O, CO₂, O₃. Другие высоты пересчитаны по закону Бугера–Ламберта, воздушная масса — по формуле Kasten–Young. Для узких насыщенных линий это приближение.

Данные охватывают 280–4000 нм. Короче 280 нм атмосфера непрозрачна (озон). Дальше 4 мкм данных нет, и там атмосфера не применяется — эта область заштрихована. Яркость диска — условная логарифмическая шкала на 12 порядков ниже Солнца, а не физическая яркость экрана.