Temperatuurspectrum

Temperatuurspectrum is een term uit de thermodynamica en stralingsleer die de verdeling van temperatuur in een systeem beschrijft, of de verdeling van temperatuurgerelateerde straling over golflengten of frequenties. In de natuurkunde wordt het temperatuurspectrum vaak verbonden met het uitgestoten stralingspakket van een object, dat afhankelijk is van zijn temperatuur.

Bij een ideaal zwart lichaam bepaalt de Planck-wet de spectrale stralingsintensiteit I(λ, T) als functie van golflengte λ en temperatuur T. De golflengte met maximale intensiteit verschuift volgens de wet van Wien naar minder lange golflengten bij hogere temperaturen. De totale uitgaande stralingsenergie per oppervlak volgt uit de Stefan-Boltzmann-wet en is proportioneel aan T^4.

Temperatuurspectra worden gemeten met infraroodthermografie, spectrometrie en radiometrie. Uit deze gegevens kan men de temperatuurverdeling in de ruimte of over tijd afleiden, mits emissiviteit correct wordt meegerekend en afstands- en hoekafhankelijkheden worden gecorrigeerd.

Toepassingen omvatten astronomie (temperatuur van sterren en interstellair materiaal bepalen), materiaalonderzoek en engineering (verhitten en afkoelen monitoren), bouwkunde (thermografie van gebouwen) en klimaatwetenschap (kaart van oppervlaktetemperaturen op aarde).

Beperkingen omvatten emissiviteitsafhankelijkheid, het feit dat echte objecten geen perfecte zwarte lichamen zijn, en de vereisten voor kalibratie en correctie voor ruimtelijke resolutie en line-of-sight effecten.