Světlo formované sluncem?

Odpověď

Odpověď

odpověď

Nyní máme spuštěný „světelný motor“. Dále popíšeme, jak se produkuje viditelné světlo (ze Slunce).

Boční poznámka: Vaše otázka naznačuje, že Slunce (naše Slunce) musí produkovat světlo, abychom ho viděli, samozřejmě to není pravda, světlo z další hvězdy by se mohly odrážet od temné koule a my jsme mohli vidět Slunce (naše Slunce) po jeho uhasení (i když je nepravděpodobné, že bychom my (Lidstvo) byli naživu a obývali tuto oblast) – ale nyní se potulujeme daleko od otázky .

---

Zpět k vaší otázce: „Nechápu, jak vyzařuje viditelné světlo.“ … „.

Zdroj této odpovědi: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/gammaraybursts/imagine/page7.html .

Světlo je známé slovo pro to, co fyzici nazývají elektromagnetické záření nebo elektromagnetické vlny. Světlo je forma energie; může cestovat prázdným prostorem a je ve formě jednotlivých vlnových paketů nazývaných fotony. Vlny v balíčcích viditelného světla jsou drobné vlnky kratší než miliontina metru.

Když je viditelné světlo rozděleno na různé vlnové délky, výsledek se nazývá spektrum. Fialové světlo má nejkratší vlnovou délku a červené světlo má nejdelší – asi dvakrát tak dlouhé jako fialové. Viditelné světlo však není jedinou formou elektromagnetického záření. Elektromagnetické spektrum přesahuje barvy duhy v obou směrech – na mnohem kratší vlnové délky než fialová a na mnohem delší vlnové délky než červená. Na delších vlnových délkách jsou rádiové vlny, mikrovlny a infračervené záření. Na kratších vlnových délkách jsou ultrafialové záření, rentgenové záření a paprsky gama.

Je důležité vědět, že Slunce není lambertiánský zářič (kruhový disk rovnoměrně vyzařovaného světla). Slunce není sférické, ale místo toho je popisováno různě jako zploštělý disk, kvadrupólový nebo hexadekapolový tvar. Protože je většinou plynný a kapalný, s pevným jádrem, každá cibulová prstencová vrstva se otáčí jinou rychlostí, stejně jako každá zeměpisná šířka; to znamená, že různé intenzity různých vlnových délek jsou emitovány z různých částí v různých časech, a to jak v krátkém období (minutách), tak i v 11letých cyklech – také sluneční skvrny a prominence mění intenzitu světla při různých vlnových délkách (černé sluneční skvrny jsou chladnější a jasně vyzařují X – pole a vysokoenergetické částice).

Tvar slunce:

Další informace: Použití přesných měření tvaru solární končetiny ke studiu solárního cyklu – autor: JR Kuhn, LE Floyd, Claus Fröhlich, et. al. – leden 2000 .

Kromě toho je jas snadněji viditelným způsobem ovlivněn tzv. Limb Darkening (zjednodušený, což znamená, že okraje Slunce jsou tenké a nemohou vyzařovat tolik viditelného světla jako centrální část). Trochu složitější vysvětlení vychází z článku Limb Darkening na Wikipedii, nebo pro doktorskou astrofyziku viz H. H.Plaskettův Ztmavnutí končetiny a sluneční rotace nebo tento novější (a čitelný) článek Článek Maxe Plancka v Institutu o solární variaci .

Takto se mění intenzita podle zeměpisných šířek:

Mějte na paměti, že měření je pro konkrétní rozsah viditelného světla a neplatí v podélném směru. To, co na Slunci tvoří boční a podélné, je určeno osou Slunce, která je určena magnetickým polem, které se mění s tokem spodních proudů různých vrstev.

Obecně je světlo vyzařováno podobně, jako kamera zaznamenává během zatmění Slunce, jedná se o hrubě zjednodušené vysvětlení:

To vysvětluje, jak se vytváří světlo (včetně světla, energetických vln, které nejsou pro lidské oko viditelné) a jak se jeho intenzita liší v závislosti na umístění, úhlu, čase atd., na které se zobrazuje. Skutečná barva Slunce je určena jeho teplotou, další informace o spektru a barvě vs. teplotě (proč zde nejsou zelená Slunce) naleznete zde: https://science.nasa.gov/ems/09_visiblelight .

Toto je spektrum viditelného světla:

Toto je místo, kde se viditelné světlo vyskytuje v celém spektru (energie):

Abychom pochopili vesmír, astronomové se dívají na všechny vlnové délky; kosmická obloha má zcela odlišný vzhled při různých vlnových délkách světla.

Na rádiových vlnových délkách vidí astronomové vzdálené kvasary a horký plyn v naší Galaxii Mléčná dráha. Infračervená obloha ukazuje hlavně malé prachové částice rozházené naší Galaxií a dalšími galaxiemi. Viditelná a ultrafialová ukazují hlavně světlo obyčejných hvězd. Rentgenové záření odhaluje plyn zahřátý na miliony stupňů ležící mezi galaxiemi nebo f dopadající na kompaktní objekty jako neutronové hvězdy a černé díry. Gama paprsky mohou být produkovány pouze extrémně energetickými jevy a na obloze vidíme několik typů emise gama záření.

Gama paprsky viděné podél roviny Mléčné dráhy nejsou z obyčejných hvězd, ale z jaderných reakcí generovaných protony se zrychlily téměř na rychlost světla dopadajícího na plyn ležící mezi hvězdami. Gama paprsky jsou také vidět z blazarů – intenzivních paprsků světla a částic směřujících přímo na Zemi produkovaných masivními černými dírami ve vzdálených galaxiích. Gama paprsky lze detekovat v magnetických erupcích na povrchu našeho Slunce a radioaktivním rozpadem krátkodobých atomových jader produkovaných explozemi supernov v Galaxii.

Všechny objekty v našem vesmíru emitují, odrážejí a absorbují elektromagnetické záření svými vlastními odlišnými způsoby. Způsob, jakým to objekt dělá, mu poskytuje speciální vlastnosti, které mohou vědci použít ke zkoumání složení, teploty, hustoty, věku, pohybu, vzdálenosti a dalších chemických a fyzikálních veličin objektu.

…

O elektromagnetickém záření můžeme uvažovat několika různými způsoby:

• Z hlediska fyzikální vědy lze veškeré elektromagnetické záření považovat za pocházející z pohybů subatomárních částic. Gama paprsky nastávají, když jsou atomová jádra rozdělena nebo spojena. K rentgenovým paprskům dochází, když je elektron obíhající poblíž atomového jádra vytlačen ven takovou silou, že unikne atomu; ultrafialové, když je elektron otřesen z blízké vzdálené oběžné dráhy; a viditelné a infračervené, když jsou elektrony otřeseny o několik oběžných drah. Fotony v těchto třech energetických rozsazích (rentgenové, UV a optické) jsou emitovány, protože jeden z elektronů vnějšího pláště ztrácí dostatek energie na to, aby spadl a nahradil elektron chybějící z vnitřního pláště. Rádiové vlny jsou generovány jakýmkoli pohybem elektronů; dokonce i proud elektronů (elektrický proud) ve společném domácím drátu vytváří rádiové vlny … i když s vlnovými délkami tisíců kilometrů a velmi slabou amplitudou.

• Elektromagnetické záření lze popsat pomocí proud fotonů (nehmotné balíčky energie), každý cestující ve vlnovém vzoru a pohybující se rychlostí světla. Jediným rozdílem mezi rádiovými vlnami, viditelným světlem a gama paprsky je množství energie ve fotonech. Rádiové vlny mají fotony s nízkou energií, mikrovlny mají o něco více energie než rádiové vlny, infračervené záření má stále více, než je viditelné, ultrafialové záření, rentgenové záření a gama záření. Rovnicí E = hf určuje energie frekvenci fotonu a tedy vlnovou délku.

Hodnotu EM záření, které dostáváme z vesmíru, lze realizovat zvážením následujícího: Teploty ve vesmíru se dnes pohybují v rozmezí od 1010 Kelvinů do 2,7 Kelvinů (v jádrech hvězd přecházejících do supernovy a v mezigalaktickém prostoru).Hustoty se pohybují mezi 45 řády mezi centry neutronových hvězd až po virtuální prázdnotu mezigalaktického prostoru. Intenzita magnetického pole se může pohybovat od 1013 Gaussových polí kolem neutronových hvězd po 1 Gaussova pole planet, jako je Země, až po 10-7 Gaussových polí intergalaktického prostoru. Není možné reprodukovat tyto obrovské rozsahy v laboratoři na Zemi a studovat výsledky kontrolovaných experimentů; musíme použít vesmír jako naši laboratoř, abychom viděli, jak se hmota a energie chovají v těchto extrémních podmínkách.

…

Jak bylo navrženo, podívejte se na: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/gammaraybursts/imagine/page7.html pro nezkrácenou verzi.

To, čemu říkáte viditelné světlo, je založeno na několika věcech, můžete vidět světlo díky těmto třem věcem: produkuje se a putuje k vám, prochází atmosférou, aniž by bylo blokováno, a vaše oči jsou citlivé na tuto frekvenci – někteří lidé jsou citlivější na UV a IR světlo než ostatní, stejně jako někteří lidé slyšet vyšší nebo nižší frekvence.

Všimněte si, jak Atmosféra vytváří „okna“ nebo filtry, které umožňují proniknutí určité vzdálenosti pouze určitým vlnovým délkám. Pouze viditelné světlo a určité pásmo rádiových frekvencí mohou proniknout až na zemský povrch.

Vaše kamera a vědecké přístroje na Zemi a ve vesmíru mohou „vidět“ širší spektrum než vaše oči ale tyto frekvence mohou být tónově mapovány (bez HDR) do obrazů, které mohou vidět vaše oči a váš mozek by mohl rozumět (jako Radar může poskytnout informace vyškolenému pozorovateli, ale nemůžeme vidět rádiové vlny).

Další informace: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/spectra1.html .

Další informace o Elektromagnetické spektrum (viditelné světlo a sousední frekvence) viz: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/emspectrum1.html .

Další informace o emisi světla ze Slunce (je to cesta zpod povrchu k našim očím) viz: Jak neutrina procházejí sluncem tak rychle .

Takto Slunce vytváří energii, některé vidíme očima a většinu d etect with instruments (and map to an image), how it travels and why some energy is blocked (prevent significantburn sun). Nezeptali jste se, jak vaše oči převádějí energii, aby váš mozek viděl, takže nebudu pokračovat dále, ale tato odpověď je na SE.

Online kurz PSU zaměřený na mladší čtenáře je k dispozici zde : https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l3.html .