A lei de deslocamento de Wien conecta a temperatura de um objeto brilhante à cor da luz que ele emite com mais força. Isso explica por que uma barra de ferro aquecida brilha em vermelho opaco, depois em laranja e depois em branco à medida que fica mais quente, e por que os astrônomos podem estimar a temperatura da superfície de uma estrela apenas observando sua cor.

Como funciona a lei de Viena

Todo objeto acima do zero absoluto irradia energia eletromagnética através de uma faixa de comprimentos de onda, com a distribuição de intensidade descrita pela lei de Planck. A lei de deslocamento de Wien é uma consequência simplificada dessa distribuição: ela identifica o comprimento de onda único, λ_max, onde a intensidade da emissão atinge o pico. A relação é λ_max = b/T, onde b = 2.898×10⁻³ m·K é uma constante medida empiricamente e T é a temperatura absoluta do objeto em Kelvin.

Como λ_max e T são inversamente proporcionais, dobrar a temperatura de um objeto reduz pela metade seu comprimento de onda de pico - mudando a emissão para uma luz mais curta, mais azul e de maior energia. Esta calculadora aplica a lei em ambas as direções: dada uma temperatura, ela encontra o comprimento de onda de pico; dado um comprimento de onda de pico ou cor observada, ele resolve a temperatura.

Entradas e o que elas significam

A entrada de temperatura é a temperatura absoluta em Kelvin (K) — não em Celsius ou Fahrenheit. Kelvin começa no zero absoluto, portanto deve ser sempre inserido como um número positivo. Os valores típicos variam de alguns milhares de Kelvin para estrelas vermelhas frias e filamentos incandescentes até dezenas de milhares de Kelvin para estrelas quentes branco-azuladas.

A entrada do comprimento de onda de pico está em nanômetros (nm). A luz visível abrange aproximadamente 380 nm (violeta) a 750 nm (vermelho); comprimentos de onda menores que 380 nm são ultravioleta e maiores que 750 nm são infravermelhos. A guia Espectro plota o pico calculado em relação a essa banda visível para que você possa ver rapidamente se o pico de emissão de um objeto está na faixa que os olhos humanos podem perceber.

Limites e casos extremos

A lei de Wien descreve o pico de um espectro de corpo negro suave e idealizado — estrelas reais e objetos aquecidos são aproximações próximas, mas não corpos negros perfeitos, portanto os comprimentos de onda de pico medidos podem diferir ligeiramente da previsão. A lei também identifica apenas onde a emissão é mais forte, não o brilho total do objeto (que é governado pela lei separada de Stefan-Boltzmann, P = εσAT⁴).

Em temperaturas muito altas ou muito baixas, o pico de comprimento de onda se move inteiramente para fora da banda visível - em ultravioleta para fontes extremamente quentes ou infravermelho para fontes frias - e é por isso que a verdadeira cor do pico de um objeto é muitas vezes invisível a olho nu, mesmo que o objeto ainda brilhe.