சூரியன், வெப்பக் கதிர் வீச்சின் மூலமாகும். இது அனைத்துத் திசைகளிலும் வெப்ப ஆற்றலை வெளி விடுகிறது. வளி மண்டலம், முகில், தூசி இவற்றால் உட்கவரப்பட்டும், எதிரொளிக்கப் பட்டும், சிதறடிக்கப் பட்டும் போனது போக வெளியிடப்படும் ஆற்றலின் எஞ்சிய மிகச் சிறு பகுதி மட்டுமே புவிப் பரப்பை அடைகிறது. இவ்வாறு, புவிப் பரப்பை அடையும் கதிர் வீச்சின் அளவைக் கொண்டு சூரியனின் வெப்ப நிலையைக் கணக்கிடலாம். இதற்குச் சூரிய மாறிலியை (solar constant) அறிய வேண்டும். சூரிய மாறிலி என்பது சராசரிச் சூரிய நாளொன்றில் நண்பகல் வேளையில் சூரியனிடமிருந்து, புவியின் சராசரித் தொலைவில் வளி மண்டலத்திற்கு அப்பால் சூரியக் கதிர்களுக்கு நேர் குத்தாக வைக்கப் பட்ட முழுக் கரும் பரப்பு ஒன்றின் ஓரலகு பரப்பில் ஒரு நொடியில் வந்தடையும் சூரியக் கதிர் வீச்சின் அளவாகும். சூரிய மாறிலியைச் சூரியக் கதிர் வீச்சு அளவியால் (pyrheliometer) அளவிடலாம். இந்த அளவிகள், நீர் பாய்ச்சுச் சூரியக் கதிர் வீச்சு அளவி, நீர் கலக்குச் சூரியக் கதிர் வீச்சு அளவி, ஆங்ஸ்ட்ராம் சூரியக் கதிர் வீச்சு அளவி எனப் பல வகைப் படுகின்றன. சூரியக் கதிர் வீச்சு அளவியைக் கொண்டு, ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில், தெரிந்த பரப்பால் உட்கவரப்படும் வெப்ப ஆற்றலின் அளவைக் கணக்கிடலாம். வளி மண்டலத்தால் உட்கவரப்படும் விளைவை நீக்க, ஒரே நாளில் மாறாத வளி மண்டல நிலையில் சூரியனின் வெவ்வேறு குத்துயர நிலைகளில் சூரிய மாறிலியைக் கணக்கிட வேண்டும். S என்பது பெறப் பட்ட சூரிய மாறிலி, S₀ மெய் சூரிய மாறிலி, Z சூரியனின் குத்துயர நிலை. எனவே S=S₀aSecZ log S = log S₀ + SecZ.loga இங்கு a மாறிலி ஆகும். Sec Z இன் மதிப்பை X-அச்சிலும், log S இன் மதிப்பை Y-அச்சிலும் கொண்டு ஒரு வரை படம் வரைய வேண்டும். வரை படம் ஒரு நேர் கோடாக அமையும். Y-அச்சை வெட்டும் புள்ளியின் மதிப்பு log S₀ ஆகும். S₀இன் மதிப்பிலிருந்து சூரிய மாறிலியின் மதிப்பைக் கணக்கிட முடியும். ஆங்ஸ்ட்ராம் சூரியக் கதிர் வீச்சு அளவி. இதில் சம அளவிலான இரண்டு கருமையாக்கப்பட்ட A, B என்ற பிளாட்டினத் தகடுகள் உள்ளன. A என்னும் தகடு, சூரிய ஒளி படுமாறு வைக்கப்பட்டுள்ளது. B ஆனது C என்ற உறையால் மூடப்பட்டுள்ளது. AB என்ற இரண்டு சந்திகளும், ஒரு வெப்ப மின்னிரட்டையால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இதில் ஒரு கால்வனோ அளவி பொருத்தப்பட்டுள்ளது. தகடு B வெப்பப் படுத்தப்படும் வகையில் மின் சுற்றால் இணைக்கப் பட்டுள்ளது. இதன் வெப்ப நிலையைத் தேவைக்கேற்றாற் போல், மாற்றிக் கொள்ளலாம். இரு தகடுகளும் சூரிய ஒளி படாதவாறு வைக்கப் படுகின்றன. இரு சந்திகளும் ஒரே வெப்ப நிலையில் உள்ளமையால், கால்வனோ அளவியில் விலக்கம் இருப்பதில்லை. தற்போது தகடு A சூரிய ஒளி படும் வகையிலும், B ஒளி படாத வகையிலும் வைக்கப் படுகின்றன. சூரிய வெப்பக் கதிர் வீச்சால் Aஇன் வெப்ப நிலை உயர்கிறது. கால்வனோ அளவி விலக்கத்தைக் காட்டுகிறது. B மின் சுற்றைக் கொண்டு, வெப்பப் படுத்தப் படுகிறது. கால்வனோ அளவியில் விலக்கம் சுழி ஆகுமாறு, மின்னோட்டம் சீர் செய்யப் படும். இதிலிருந்து A, B ஆகிய தகடுகள் ஒரே வெப்ப நிலையில் உள்ளமை தெரிகிறது. <!---- பக்க ஒருங்கிணைப்புக்காகப் படம், பக்கத்தின் கடைசியில் இருந்து பத்திகளுக்கு நடுவில் நகர்த்தப்படுகிறது.----> ஒரு நொடியில் ஒரு சதுர செ.மீ. பரப்பில் படும் வெப்பத்தின் அளவு H கலோரி ஆகும். தகட்டின் பரப்பு = A ச.செ.மீ, உட்சுவர் மாறிலி = a, தகடு A, ஒரு நிமிடத்தில் உட்கவரும் வெப்பக் கதிர் வீச்சின் அளவு = HAа கலோரி, தகடு Bஇல், ஒரு நிமிடத்தில் உருவாக்கப்படும் வெப்பத்தின் அளவு = கலோரி. தகடு B இன் மின்னழுத்த வேறுபாடு E வோல்ட், மின்சாரத்தின் அளவு I ஆம்பியர் ஆகும். எனவே, HAa = H = இதிலிருந்து S இன் மதிப்பை எளிதில் மதிப்பிடலாம். நீர் பாய்ச்சுச் சூரியக் கதிர் வீச்சு அளவி. இது எபாட், ஃபோலி ஆகியோரால் வடிவமைக்கப் பட்டது. இதில் உருளை வடிவிலான இரு சுவர்களைக் கொண்ட கலம் (A) ஒன்று உள்ளது. இதன் கீழ்ப் பகுதி, கூம்பு வடிவத்தில் இருக்கும். உட்பகுதி பிளாட்டின முலாம் பூசப்பட்டிருக்கும். சீரான வேகத்தில் நீர் செல்லும்படி அமைக்கப்பட்டுள்ளது. T₁, T₂ என்ற இரு பிளாட்டின மின் தடை வெப்ப நிலை அளவிகள் முறையே உட்செல்லும். வெளி வரும் நீரின் வெப்ப நிலையைப் பதிவு செய்கின்றன. D என்பது ஒரு பிரிசுவர்; இது சூரியனிடமிருந்து வரும் வெப்பக் கதிர் வீச்சை, ஒரு குறிப்பிட்ட பரப்பின் மீது படும்படிச் செய்கிறது. வெப்பக் கதிர் வீச்சுக் கலம் Aஇல் படுகிறது; T₁, T₂ இன் வெப்ப நிலைகள் சமமாகும் படி உட்செல்லும் நீரின் வேகம் சரி செய்யப் படுகிறது. (அவை θ₁. θ₂ ஆகும்). சுருள், நீர் கலத்தின் சுவரின் மீது நன்கு படுமாறு செய்கிறது. நிலையான நிலையை அடைந்த பிறகு, சூரிய வெப்பக் கதிர் வீச்சு மறைக்கப் படுகிறது. T₁, T₂ மாறாத வெப்ப நிலையில் இருக்கும். வெப்ப நிலை அளவிகளில் (T₁, T₂) மாறாத சூரியக் கதிர் வீச்சின் போது, இருந்த வெப்ப நிலையை அடையுமாறு மின்சாரம் மாங்கனீன் சுருள் (Manganin coil) வழியாகச் செலுத்தப் படுகிறது. (அவை θ₁. θ₂ ஆகும்) மின்னழுத்த வேறுபாடு E வோல்ட் ஆகும். மாங்கனீன் சுருளின் வழியாகப் பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவு I ஆம்பியர் ஆகும். ஒரு நொடியில் உண்டாகும் வெப்பத்தின் அளவு = கலோரி கலம் (A) ஒரு நிமிடத்தில் உட்கவர்ந்த சூரியக் கதிர் வீச்சின் அளவு = கலோரி <!---- பக்க ஒருங்கிணைப்புக்காகப் படங்கள், பத்திகளுக்கு நடுவில் நகர்த்தப்படுகின்றன.----> நீர் கலக்குச் சூரியக் கதிர் வீச்சு அளவி. இக்கதிர் வீச்சு அளவியில், வெப்பக் கதிர் வீச்சு A என்ற கருமையூட்டப்பட்ட கூம்பு வடிவக் கலத்தால் பெறப் படுகிறது. கலத்தைச் சுற்றி நீர் நிரம்பிய கலோரி அளவி (D) பொருத்தப்பட்டுள்ளது. கலக்கி, நீரின் வேகத்தை விரைவு படுத்தப் பயன்படுகிறது, நீரின் வெப்ப நிலை, பிளாட்டின மின் தடை வெப்ப நிலை அளவியைக் கொண்டு அளவிடப்படுகிறது. சூரியக் சுதிர் வீச்சு, கலத்தின் (A) மீது படுமாறு வைக்கப் படுகிறது. ஒரு நொடியில் உயர்ந்த நீரின் வெப்ப நிலை கணக்கிடப்படுகிறது. வெப்பக் கதிர் வீச்சு நிறுத்தப்பட்டு, மாங்கனீன் சுருளின் வழியாக மின்னோட்டம் செலுத்தப்படுகிறது. ஒரு நொடியில் நீரின் வெப்ப நிலை உயர்வு, சூரியக் கதிர் வீச்சின் வெப்ப நிலை உயர்விற்குச் சமமாக இருக்கும். மின்னழுத்த வேறுபாடு E வோல்ட் ஆகும். மாங்கனீன் சுருளின் வழியாகப் பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவு I ஆம்பியர் ஆகும். ஒரு நொடியில் உண்டாகும் வெப்பத்தின் அளவு = கலோரி. ஒரு நிமிடத்தில் கலம் (A) உட்கவர்ந்த சூரியக் கதிர் வீச்சின் அளவு கலோரி. இதிலிருந்து சூரிய மாறிலியை எளிதில் கணக்கிடலாம். சூரியனின் வெப்ப நிலை. சூரியனின் வெப்பமான மையப் பகுதியை ஒளி மண்டலம் (photosphere) சூழ்ந்துள்ளது. அதன் மையப் பகுதியின் வெப்ப நிலை 10⁷K ஆகும். ஒளி மண்டலத்தின் வெப்ப நிலை 6000 K. இந்த வெப்ப நிலை, சூரியனின் செயல் வெப்ப நிலை ஆகும். சூரியன் ஒரு முழுக் கரும் பொருள் கதிர் வீச்சு மூலமாகும். சூரிய மாறிலியின் மதிப்பிலிருந்து சூரியனின் வெப்ப நிலையைப் பின் வருமாறு கணக்கிடலாம். சூரியனின் மேற்பரப்பு வெப்ப நிலை T, ஸ்டீஃபன் மாறிலி σ ஆகும். சூரியனின் ஓரலகு பரப்பினின்றும் ஒரு நொடியில் வெளி விடப்படும் ஆற்றல் σT⁴ ஆகும். சூரியனின் ஆரம் r எனில், அதன் பரப்பளவு 4πr² ஆகும். சூரியனின் முழுப் பரப்பினின்றும் ஒரு நொடியில் வெளி விடப்படும் மொத்த ஆற்றல் E = 4πr²σT⁴ ஆகும். சூரியனுக்கும், புவிக்குமிடையேயான தொலைவு R எனில், சூரியனால் வெளி விடப்படும் ஆற்றல் 4πR² அளவு பரப்பின் மீது விழுகிறது. எனவே, புவியின் ஓரலகு பரப்பில் ஒரு நொடியில் ஏற்கப்படும் வெப்பம் இது சூரிய மாறிலிக்குச் சமமாகும். \begin{align} S & = \frac {r^2 \sigma T^4}{R^2} \\[6pt] T & = \big [ \frac{R^2S}{r^2\sigma}\big ]^{\frac{1}{4\end{align} இதிலிருந்து சூரியனின் மேற்பரப்பு வெப்ப நிலையைக் கணக்கிடலாம். சூரியனின் ஆரம் r = 6.928 105 கி.மீ. சூரிய மாறிலி S = 1400 Js-1m-2 சூரியனிலிருந்து புவியின் சராசரி தொலைவு R=1.496×105 கி.மீ. ஸ்டீஃபன் மாறிலி σ = 5.75×10-8Js-1m-2K-4 சூரியனின் மேற்பரப்பு வெப்ப நிலை \begin{align}T & = \big [ \frac {(1.496 \times 10^2)^2 \times 1400}{(6.928 \times 10^5) \times 5.75 \times 10^{-5 \big ] ^\frac{1}{4} \\[6pt] T & = 5812K \end{align} எனவே, சூரியனின் மேற்பரப்பு வெப்ப நிலை ஏறத் தாழ 5800K ஆகும். சூரியனின் செயல் வெப்ப நிலை இந்த அளவை விட மிகுதி. கணக்கீடுகளுக்கு எடுத்துக் கொள்ளப்படும் சூரியனின் செயல் வெப்ப நிலை 6000 К. சூரியனின் வெப்ப நிலையை வியன் இடப் பெயர்ச்சி விதியிலிருந்து கணக்கிடலாம். வியன் இடப் பெயர்ச்சி விதி, λபெருமம்T = 0.2892 நிற மாலையின் ஆற்றல் உயர் நிலையில் இருக்கும் போது, சூரியக் கதிர் வீச்சின் அலை நீளம் λபெருமம் 4900 ×10-8 செ.மீ. ஆகும். T = = T = 5902K —பெ.துரைசாமி நூலோதி. Brijlal and N Subrahmanyam, Heat and Thermodynamics, Eighth Edition, S. Chand & Co. Ltd, New Delhi, 1982.