太阳作为距离我们地球最近的恒星,为我们地球提供光和热量,是我们地球所有生物最根本能量的来源,其光和热来源于太阳自身内部的核聚变产生。这么一颗燃烧了50亿年的大火球,我们又是怎么测得他表面的温度的呢?
我们地球上目前已知的熔点最高的物质是铪的一种化合物,其熔点能够达到4215℃,所以说,地球上没有物质能够靠近太阳。但是,太阳表面可以通过红外线测量的方式,能够远程检测其表面的温度。疫情期间,能够看到很多防疫人员通过红外线测温枪对人体温度进行检测,道理是一样的。
那红外线又是怎样的一种光呢?红外线是一种波长在760纳米(头发丝的六十分之一)到1毫米之间的光。英国著名的物理学家牛顿发现了我们日常所见的白光是由红橙黄绿蓝靛紫七种颜色组成,但是牛顿并没有发现白光中传热的主要光线是我们看不见的红外线,后来是由英国的天文学家赫歇尔发现。
后来的人们经过研究发现,一切物体都会向外进行电磁波的辐射,而且温度越高,辐射的电磁波波段越短。比如说,我们现在常用的红外夜视仪对物体的监测都能看到红色、黄色、绿色、蓝色等颜色,对一个物体进行加热,这个物体就会逐渐的变红、变橙,甚至变黄。
后来奥地利物理学家玻尔兹曼等人经过研究发现了,一个物体单位面积的辐射功率是等于绝对温度乘以一个常数的,后来这个常数被取值为5.67×10-8,运用这个公式,就可以通过计算物体单位面积的电磁波辐射功率,最后计算出物体的温度。太阳的表面温度也就由此得来了。这种方法日常被称为红外线测温法,严谨一点被称作电磁波测温法。
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