在參悟了黑體輻射的普朗克公式后,關(guān)于夜空中星星顏色的疑問得到解答
在參悟了黑體輻射的普朗克公式、斯特藩-玻爾茲曼定律和維恩位移定律后,關(guān)于夜空中星星顏色的疑問得到解答,許久的一個小夢想得以實現(xiàn)。
高于絕對零度的物體均有熱輻射,紅外熱成像的原理就依據(jù)這個。而幾乎只發(fā)射、不接收熱輻射光的恒星可以被視為一種黑體,因此可以通過將恒星視為黑體、使用黑體輻射的普朗克公式在可見光波段進(jìn)行掃描計算,就可以獲得恒星溫度與人眼可見顏色的對應(yīng)關(guān)系。
以1nm為分辨率使用普朗克公式在390nm-830nm波段對單個波長的輻射強度進(jìn)行采樣計算,依照CIE 1931 XYZ色度坐標(biāo)的數(shù)據(jù)表計算人眼對各個波長的RGB色彩響應(yīng),最后用RGB合成出恒星的色彩。
繪出RGB球的模塊函數(shù)和CIE 1931 XYZ色度坐標(biāo)積分模塊函數(shù)由GPT3.5提供、魔改得到。
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效果如下




為什么沒有綠色的恒星?
——人眼對綠光的敏感區(qū)域與對紅光的敏感區(qū)域大面積重疊,而綠光波長處輻射最大的恒星,黑體輻射又是在可見光全波段都有相對均勻的輻射,因此被人眼看做白色。
為什么恒星的顏色沒有像彩虹色那樣掃過可見光?溫度趨于無窮大的恒星顏色為什么不是深藍(lán)色或藍(lán)紫色?
——同上,恒星的黑體輻射在可見光全波段都有一定的輻射,溫度越高的恒星輻射最大的波長位于紫外波段,但其曲線仍然在可見光波段都有輻射,紅光和綠光仍占有一定比重,最終顏色只會越來越趨近于藍(lán)色。

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