Kelvin-asteikko?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

poistettu

Sivut

Kommentit (29)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23104
Liittynyt16.3.2005

Valon värilämpötilalla tarkoitetaan sellaisessa lämpötilassa olevan mustan kappaleen säteilemää spektriä, jonka väri on sama kuin mitattavalla valolla. Useimmiten valon spektri ei vastaa tarkkaan missään lämpötilassa olevan mustan kappaleen spektriä. Silloin käytetään erilaisia laskutapoja, jotka tuottavat jonkin lämpötilalukeman. Värilämpötila ei siis ole mikään täysin yksikäsitteinen suure, vaan esimerkiksi valokuvaamiseen sopiva likiarvo.

Useimmat luonnolliset ja myös keinotekoiset valonlähteet ovat joko hieman sinertäviä tai punertavia. Niiden spektri sovittuu melko hyvin mustan kappaleen spektreihin. Sen sijaan selkeästi värillisen valon kuvaamiseen värilämpötila ei ole mielekäs suure.

Absoluuttisen lämpötila-asteikon ja Celsiusasteikon ominaisuudet eivät ole mitenkään määritelty värilämpötilojen kautta. Niille on kyllä täsmälliset ja mielekkäät termodynamiikasta seuraavat määritelmänsä.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
tulkuri

Termodynamiikan perus-sääntö, jossa lämpötilan oletetaan olevan värähtelyä, ja johon tämä ns.Kelvin-värilämpötila perustuu, ei voi pitää paikkaansa.

Mielestäni väriominaisuuksien perusteella ja värilämpötilateorian avulla ei voi määritellä tutkittavan kohteen todellista lämpötilaa.

Mittaustekninen probleema.

Onneksi se, että sinulla on ongelmia milloin minkäkin asian kanssa ei tee siitä oikeasti ongelmaa.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23104
Liittynyt16.3.2005
tulkuri

Kuuma rauta on jo 500C asteen tienoilla punahehkuinen ja tämän taulukon mukaan Kelvin-aste olisi tällöin 500C+273C=773K.

Kelvin värilämpötila-asteikon mukaan sen lämpötilan pitäisi olla monta tuhatta Kelvin-astetta.




Tuollaisen raudan värilämpötila on likimain 773 K. Säteilevät metallit ovat aika lähellä mustaa kappaletta, ja värilämpötilan käsite sopii niiden spektreihin hyvin.


Mielestäni Kelvin-asteikosta myöhempinä vuosikymmeninä johdettu värilämpötila-asteikko, siis mustan kappaleen spektriajatus (ns. planckin vakio), ei liity mitenkään itse kappaleen todelliseen lämpötilaan.



Ei toisaankaan. Vain siinä erikoistapauksessa, että säteily on termistä, kappaleesta tulevan valon värilämpötilalla on jotain tekemistä kappaleen pinnan lämpötilan kanssa. Jos kappaleesta tulevan valon elkuperä on jokin muu, kuten atomien elektronitilojen välisiset transitiot kaasupurkauslampussa tai heijastuminen, valon värilämpötilalla ja kappalen pinnan lämpötilalla ei ole mitään yhteyttä.


Termodynamiikan perus-sääntö, jossa lämpötilan oletetaan olevan värähtelyä, ja johon tämä ns.Kelvin-värilämpötila perustuu, ei voi pitää paikkaansa.



Eipä tehdä johtopäätöksiä asioista joiden välillä ei ole yhteyttä.


Mitä tästä sitten on hyötyä?



Värilämpötilaa käytetään, koska siten saadaan yksi valon spektriä karkeasti kuvaava luku. Useimmat käytännön valonlähteet ovat vieläpä sellaisia, että niiden spektri sovittuu kohtalaisen hyvin mustan kappaleen säteilyyn. Värilämpötilaa käytetään lähinnä valaistussuunnittelussa ja valokuvauksessa, kun ei tarvita kovin tarkkaa mallia. Tarkemmassa työssä käytetään ihmisen silmän eri aistinsolutyyppien herkkyyksiin
perustuvia useampiulotteisia värimalleja.

Varsinaista fysikaalista merkitystä värilämpötiloila ei ole. Fysikaalisissa kokeissa joudutaan huomioimaan mitattavan säteilyn spektri paljon tarkemmin. Kappaleiden säteilyspektrien perusteella voidaan kyllä mitata kappaleiden pintalämpötiloja.


Mikä on auringon pintalämpötila ja lämpötilaerot eri kohdissa?
(Värispektriajattelullahan sitä ei voida todistaa koska esim.auringon punainen väri voi ilmentyä vaikka 500C-asteen lämpötilassa.)



Tällaiset asiat voidaan mitata spektrimittauksilla. Silloin pitää kuitenkin tietää kaikenlaista Auringon pinnasta, että päädytään oikeisiin tuloksiin. Kuuman kaasun terminen säteily on helposti erotettavissa eri atomien ja ionien kapeista spektriviivoista. Astronominen spektroskopia on varsin laaja ala. Perusteet löytyvät ainakin Ursan julkaisemasta Tähtiteteen perusteet -kirjasta, joka löytynee lähimmästä kirjastosta.


Mikä on kylmin havaittu ja mitattu luonnonmukainen lämpötila maapallolla?



Taitaa olla vajat 90 pakkasastetta Antarktiksella.


Käsite värilämpötila on kuitenkin mielestäni aika harhaanjohtava sillä kyse ei ole missään nimessä kohteen lämpötilasta vaan väriominaisuudesta.



Juu, noin asia tosiaan on. Joskin värilämpötilan historia liittyy lähinnä valaistus- ja valokuvaustekniikkaan. Niissä värilämpötila on käytännöllinen valon spektraalisista ominaisuksista kertova suure. Mutta ajatukset menevät tosiaan metsään, jos alkaa ajatella värilämpötilan väistämättä liittyvän johonkin fysikaaliseen lämpötilaan. Eräässä erikoistapauksessa se liittyy, mutta yleisesti ei.


Mielestäni väriominaisuuksien perusteella ja värilämpötilateorian avulla ei voi määritellä tutkittavan kohteen todellista lämpötilaa.



Säteilyn spektraalisten ominaisuuksien perusteella voidaan mitata kappaleen lämpötila, jos tunnetaan pinnan heijastusominaisuudet. Osta vaikka kaupasta muutamalla kymmenellä eurolla säteilylämpömittari ja totea asia itse. Kyllä se vaan näkee matkan päästä pintojen lämpötilan ainakin jollakin tarkkuudella.


Kuun pintalämpötila lienee avaruuden lämpötila suuruinen siis noin -100C

Kuun lämpötila Kelvin-värilämpötilan perusteella pitäisi olla monta tuhatta astetta, mutta ei ole.




Valaistulla pinnalla voit vaihtaa tuon etumerkin. Kuun pinta kuumenee voimakkaasti Auringon säteiden vaikutuksesta. Mutta tämä on juuri malliesimerkki siitä, ettei värilämpötila ole missään tekemisissä kohteen todellisen lämpötilan kanssa. Kuu heijastaa muuta valoa.

Mutta jos mitataan Kuun spektri sopivilla infrapuna-aallonpituuksilla ja sovitetaan Planckin säteilylakiin, saadaan kyllä Kuun pintalämpötila selville. Tällä tavalla on mitattu eri planeettojen lämpötilat, ja tulokset ovat yhteneviä luotainmittausten kanssa.


Tämä Kelvin-asteikko on näköjään aikamoinen erikoisuus jonka teorian pohjalle on rakentunut tieteen historiassa aika moni tieteen asia.

Mitenköhän tuo Kelvin-värilämpötila-asteikko on sitten sotkeutunut siihen niin täydellisesti, koska sehän ei ole lämpötilan määrittely-asteikko vaan väriominaisuuksien eri värien määrittelyasteikko?

Lämpötilan käsite on täsmällisesti määritelty eikä siinä ole mitään ihmeellistä. Ei myöskään kelvinasteikko ole sen ihmeellisempi kuin esimerkiksi pituuksien mittaaminen merteinä tai energian jouleina.

Lähinnä lämpötila ja värilämpötila voivat sotkeutua maallikoiden piirissä. Tietyllä tavalla värilämpötila on ehkä harhaanjohtava käsite, sillä sen voi sekoittaa todelliseen lämpötilaan. Kaikki noita asioita työkseen tai harrastuksekseen tarvitsevat tietävät kyllä, mistä puhutaan kun puhutaan värilämpötilasta, joten suurta ongelmaa ei ole.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23104
Liittynyt16.3.2005
tulkuri

Mikä mahtanee olla kuun pintalämpötila infrapunamittauksella tehtynä, täydenkuun aikana ja pimiän kuun aikana?



Täyden kuun aikaan (Kuun päivällä) karkeasti sata celsiusta lämmintä ja uuden kuun aikaan (Kuun yö) suunnilleen sata pakkasta. Tarkemmat tiedot voit etsiä itse Googlella samalla vaivalla kuin minäkin. Samanlaisia lukemia on saatu elektronisilla mittareilla paikan päältä, joten infrapunamittaukset ovat hyvin päteviä siltä osin.


Miksi muuten sitten käytetään Kelvin-lämpötila-asteikkoa Celcius-asteikon
rinnalla siten,

että 1K = 1C,




Celsius-asteikkoa käytetään historiallisista syistä. Sitä kehitettäessä ei vielä tunnettu lämpötilan syvintä olemusta ja absoluuttista nollapistettä. C-asteikolle valittiin kaksi helposti mitattavaa referenssilämpötilaa, ja asteikko tehtiin lineaariseksi.

Vasta jälkeenpäin todettiin, että lämpötilalla on tietty minimiarvo. Sellainen minimi on luonnollinen asteikon nollakohta. Yhden kelvin-yksikön suuruus valittiin sitten niin, että se on sama kuin yhden C-asteen suuruus. Asteikoilla on siis vain eri nollakohta. Tuo yksikön valinta olisi tietysti voitu tehdä millaiseksi tahansa, se vain tuottaisi erilaisia lukuarvoja lämpötilan ja eräiden luonnonvakioiden arvoille. Termodynaamisen, absoluuttisesta nollasta alkavan, lämpötila-asteikon etu on siinä, että sellainen lämpötila kertoo suoraan lämpöenergian määrän vapausastetta kohti. Laskukaavat tulevat hyvin yksinkertaisiksi ja tieteellisten kokeiden tuloksia on helpompi tulkita ilman aikavieviä lämpötila-energia-muunnoksia.

C-asteikko on jäänyt elämään kansan keskuuteen historiallisena jäänteenä, koska sen lukuarvo kertoo selkeästi kyseisen lämpötilan vaikutukset ihmisen arkielämään. Kelvineissä käytännön ilmanlämpötiloista tulisi aika hankalia lukuarvoja.


SI-järjestelmässä tämä määritelmä on tehty näin.
Onko SI-määritelmä virheellinen tältä osin, ehkä.

SI-järjestelmä määrittelee kelvinin täsmällisesti. Celsiusasteikko on nykyään määritelty kelvinien avulla. Lämpötila C-asteina on lämpötila kelvineinä miinus 273,15 (tai jotain sinnepäin, Google tietää varmaan nuo desimaalit). Myös Yhdysvalloissa yleinen Farenheit-asteikko on nykyään määritelty kelvinien avulla.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
tulkuri

Aallonpituuden laskeminen;

taajuus hz = on 1/aallonpituus




Höpö höpö. Ei sinne päinkään. En viitsi korjata, kun et lue sinulle annettuja vastauksia.


Kyseinen nm-taulukko ei ole toimiva, koska kuvan mukaisesti laskettuna radioaaltojen taajuudeksi tulee aika vähäinen arvo . Ja se tarkoittaa mielestäni sitä että ns.aaltoteoriaan perustuva värien olemuksen määrittely on virheellinen ja harhaanjohtava.



Ei se luonnollisestikaan tee fysiikan teorioita vääräksi, vaan sinun laskusi.


Sekava on luonnontieteellisen tutkimuksen kannalta fysiikan tila tältä osin.

Ei fysiikka siitä välitä, vaikka se onkin jonkun mielestä sekavaa.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Kosh
Seuraa 
Viestejä21228
Liittynyt16.3.2005
Hamppu

Ehehe. Tuo nyt kuulostaa jo Heikki Rinnemaalta. =)

Ylläri. Tulkuri ON Heikki Rinnemaa. Kyllä muoto-tieto -miehen tunnistaa, riippumatta siitä koettaako hän henkilöllisyytensä kätkeä vaiko eikö. Kukaan muu ei kykene yhtä päättömään tarinointiin, ainakaan yhtä uniikilla tyylillä.

Se oli kivaa niin kauan kuin sitä kesti.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23104
Liittynyt16.3.2005

Sinä se sitten jaksat tekemällä tehdä helpoista asioista vaikeita.

tulkuri

Aallonpituuden laskeminen;

taajuus hz = on 1/aallonpituus

Kyseisen kuvan mukaan;
violetti 430nm......2 222 222 hz
vihreä 560nm......1 785 714 hz
oranssi 630 nm... 1 587 301 hz

Kyseinen nm-taulukko ei ole toimiva, koska kuvan mukaisesti laskettuna radioaaltojen taajuudeksi tulee aika vähäinen arvo . Ja se tarkoittaa




Katsoitko ollenkaan siihen kuvaan merkittyjä taajuuksia? Ne ovat hieman erinäköisiä kuin nuo sinun lukuarvot. Hyvänen aika, parin megahertsin taajuudet ovat keskipitkiä radioaaltoja eikä valoa.

Virhe on laskukaavassasi, ei taulukossa. Oikea kaava on taajuus=valon nopeus/aallonpituus.


Värien määrittely ei ole oikea silloin kun se tehdään oletuksella että värit on aineen värähtelyliikettä.



Ei tietenkään. Vaan tuollainen oletus on puhtaasti omaa keksintöäsi. En nyt viitsi alkaa selittämään näköfysiologian perusteita. Uskon, että löydät kattavia esityksiä aiheesta lähimmästä kirjastosta tai jopa netistä.


Mistäköhän tuo ajatus Kelvin-väri-lämpötila-asteikko on oikeastaan johtaantunut aikojen saatossa, mutta ei ainakaan kappaleen todellisesta lämpötilasta.



Luetko lainkaan niitä vastauksia, joita saat? Olen asiasta paasannut pitkät tovit tämänkin keskustelun puitteissa, mutta näköjään ilmaisuni selkeys ei ole riittävää. Ehkä sinun kannattaa hommata joku valokuvauksen perusteos, niissä värilämpötila on yleensä selvitetty kohtuullisesti.


Sekava on luonnontieteellisen tutkimuksen kannalta fysiikan tila tältä osin.

Kyllä noista jutuistasi saa sen käsityksen, että perehtyneisyytesi fysiikkaan on äärimmäisen pintapuolista. Asiat eivät ole tältä osin ollenkaan sekavia, mutta sen verran monimutkaisia fysiikan perusteetkin ovat, että sen ymmärtäminen vaatii huolellista perehtymistä. Ennen kuin on perehtynyt johonkin, ei kannata kovin kärkevästi arvostella asiaa.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
tulkuri

Tulipa tuossa vielä mieleen että esim. tuon pikkukuvan hillan lämpötila vaihtelee lapin kesäyössä samassa skaalassa kuin ilman lämpötila siinä hillan ympärillä.

Vaikka sen Kelvin-väri-lämpötila huiteleekin tuolla oranssin-punaisen kieppeillä.

No, oli miten oli, oikeassa minä silti olen tässä asiassa.
Minkäs sille tekee. Kelvin ja Newton kääntyy jo varmaan hauvassaan....jos niillä nyt siihen aikaan hauvoja oli.

Ei sille mitään voi, jos et osaa lukea tässä keskustelussa olleita Neutronin kirjoittamia selkeitä selityksiä, etkä ilmeisesti myöskään niitä löytämiäsi linkkejä. Kun et ymmärrä, ja vielä lasket itse keksimilläsi väärillä kaavoilla vääriä tuloksia, niin ei ole ihme että sinulle tulee sekava olo.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat