Színek és a hőmérséklet

Ahogy az előző gyakorlatból megtanulhattad, a hőmérséklet meghatározza a színkép csúcsának hullámhosszát. Gáztűzhelyeken szoktak használni fémlemezt vagy hálót a láng szétterítésére. Ha láttál már ilyet felhevülni, akkor van valami érzésed arra vonatkozóan, miért is van ez így. Kezdetben nem látszik fény, csak a hőt lehet érezni. Ha tovább melegszik, akkor először halvány vörös lesz, aztán egyre jobban kifényesedik, a színe narancs, sárga aztán kék lesz. Ha ezután leveszed a tűzről és hagyod lehűlni, ugyanezek a színek megjelennek fordított sorrendben. A jobbra lévő animáció bemutatja a színek változását a felmelegedés és a lehűlés során.

Mi is történik valójában. A gázra tett fémlemez ugyanúgy atomokból áll, mint minden a világegyetemben. A forró testekben az atomok állandóan mozognak, és fényt bocsátanak ki. Minél melegebb valami, annál gyorsabban mozognak atomjai, annál nagyobb energiájú fényt sugároznak.

A meleg hatására felgyorsult atomok miatt ezt a fényt hőmérsékleti sugárzásnak nevezik. A forró test igazából minden hullámhosszon sugároz fényt, de a legtöbbet egy bizonyos csúcs hullámhossznál sugározza ki. Ez a csúcs hullámhossz egyre rövidebb lesz a hőmérséklet emelésével. Szobahőmérsékleten a sugárzás nem látható, az infravörös tartományba esik. Fokozatosan melegítve, az egyre rövidebb hullámhosszakhoz tartozó sugárzás már látható: kezdetben vörös, aztán narancs, sárga, majd kék. Ha tovább melegítenénk a fémlemezt (erre már a közönséges gázláng nem képes), végül vakító lila színben tündökölne.

Mivel tehát a világon minden test atomokból áll, minden test bocsát ki hőmérsékleti sugárzást. Így nyilván a csillagok hőmérsékleti sugárzása ugyanolyan fajta sugárzás, mint a gáztűzhelyen izzó fémlemezé. Ez magyarázza az előző Gyakorlat felfedezését: a különböző csillagoknak azért más és más színűek, azért van máshol és máshol a csúcs hullámhosszuk, mivel más és más hőmérsékletűek.