રંગતાપમાન (colour temperature) : વિકિરણના રંગના આધારે તાપમાન માપવા માટેનો અભ્યાસ. દૂરના પદાર્થોનું તાપમાન, તેમના દ્વારા ઉત્સર્જિત વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણોના વર્ણપટના અભ્યાસ દ્વારા તારવી શકાય છે. ભૌતિકવિજ્ઞાનમાં Wienના નિયમ તરીકે જાણીતા એક નિયમ અનુસાર, પદાર્થના તાપમાન (K) અને તેના દ્વારા ઉત્સર્જિત વિકિરણોની મહત્તમ માત્રા માટેની તરંગલંબાઈ lm વચ્ચે λmT = અચળાંક એ પ્રકારનો સંબંધ છે. આ નિયમને Wienના સ્થાનાંતર (displacement) નિયમ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, કારણ કે આ નિયમ તાપમાન સાથે વિકિરણોની મહત્તમ માત્રા માટેની તરંગલંબાઈ λmનું સ્થાનાંતર દર્શાવે છે. જેમ તાપમાન ઊંચું જાય તેમ વિકિરણોમાં મહત્તમ ઊર્જા ઓછી તરંગલંબાઈ તરફ ખસે. ઉદાહરણ જોઈએ તો ધાતુના સળિયાને ગરમ કરતાં તે પહેલાં રતાશ પડતો જણાશે અને વધુ તાપમાને પીળાશ પડતો બનશે; જ્યારે વેલ્ડિંગનો કાર્બન ભૂરાશ પડતો જણાય છે. જો તાપમાનને કેલ્વિનમાં અને તરંગલંબાઈને માઇક્રૉન(મિલિમીટરના હજારમા ભાગ)માં દર્શાવવામાં આવે તો λmT = 2896 કેલ્વિન-માઇક્રૉન હોય. આપણી પૃથ્વીનું સરેરાશ તાપમાન 300 અંશ કેલ્વિન હોવાથી તેના દ્વારા ઉત્સર્જિત વિકિરણોની માત્રાનું મહત્તમ 9.65 માઇક્રૉન તરંગલંબાઈ પર આવે; જે ઇન્ફ્રારેડ વિસ્તારનું વિકિરણ છે. આમ કોઈ પણ પદાર્થ દ્વારા ઉત્સર્જિત વિકિરણોનું મહત્તમ કઈ તરંગલંબાઈ પર છે, તે જાણીને તે પદાર્થનું તાપમાન તારવી શકાય છે. આ તાપમાનને ‘રંગતાપમાન’ (colour temperature) કહેવાય છે. ચુસ્ત રીતે આ નિયમ ફક્ત આદર્શશોષક(black bodyperfect absorber)ને જ લાગુ પડે છે, પરંતુ અન્ય પદાર્થો દ્વારા ઉત્સર્જિત વિકિરણોને માટે પણ લાગુ પાડી શકાય છે.
ખગોળવિજ્ઞાનમાં તારાઓની સપાટીનાં તાપમાન તારવવા માટે આ નિયમ ઘણો જ ઉપયોગી છે. નરી આંખે જોતાં પણ જણાશે કે રાતા રંગે પ્રકાશતો આર્દ્રા(Betalgeuse)નો તારો પ્રમાણમાં નીચા તાપમાને (~ 3,500 K) હોવો જોઈએ, જ્યારે ભૂરાશ પડતા રંગે પ્રકાશતો બાણરજ (Rigel) ઊંચા તાપમાને (~ 20,000 K) હોવો જોઈએ. સૂર્યની સપાટીનું રંગતાપમાન 6,500 K છે. ખગોળવિજ્ઞાનમાં વપરાતું તારાની સપાટી માટેનું અન્ય તાપમાન અસરકારક તાપમાન એટલે કે effective temperature તરીકે ઓળખાવાય છે. આ તાપમાન વિકિરણના અન્ય નિયમ Stephen Boltzmann Law પરથી તારવાય છે. આ નિયમ અનુસાર પદાર્થ દ્વારા ઉત્સર્જિત, એકમ-ક્ષેત્રફળ-દીઠ કુલ વિકિરણ-ઊર્જા પ્રતિસેક્ધડ σT4 જેટલી હોય. આ સમીકરણમાં s સ્ટીફનના અચળાંક (Stephen’s constant) તરીકે ઓળખાતો એક અન્ય અચળાંક છે. આ નિયમ પણ ચુસ્ત રીતે આદર્શ શોષક માટે જ લાગુ પાડી શકાય. તારાઓ આદર્શ શોષક નહીં હોવાથી તેમનાં રંગતાપમાન અને અસરકર્તા તાપમાન જુદાં જણાય છે અને અસરકર્તા તાપમાનનું મૂલ્ય રંગતાપમાન કરતાં હંમેશાં નીચું જણાય છે; દા.ત., સૂર્યનું રંગતાપમાન 6,500 K છે, પરંતુ અસરકર્તા તાપમાન તો 5,800 K છે. વિવિધ તારાઓનું તેમના રંગતાપમાનને આધારે વર્ગીકરણ કરાય છે, જેને વર્ણપટીય વર્ગીકરણ (spectral classification) કહેવાય છે.
ઊંચા તાપમાને આવેલ પદાર્થો દ્વારા ઉત્સર્જિત વિકિરણો પરથી તેમનાં તાપમાન તારવવાની પદ્ધતિને પ્રકાશીય ઉત્તાપમિતિ (optical pyrometry) કહેવાય છે.
જ્યોતીન્દ્ર ન. દેસાઈ