Lys dannet af solen?

Svar

Svar

bred spredning af bølgelængder med en top på ca. 500 nm .

Kommentarer

• Blackbody stråling er ikke ‘ en mekanisme.

Svar

Nu har vi “lysmotoren” i gang, og vi beskriver derefter, hvordan synligt lys produceres (fra solen).

Side Bemærk: Dit spørgsmål antyder, at solen (vores sol) skal producere lys for at vi kan se det, selvfølgelig er det ikke sandt, lys fra andre stjerner kunne reflektere ud af en mørk kugle, og vi kunne se solen (vores sol), efter at den er slukket (selvom det er usandsynligt, at vi (menneskeheden) ville være i live og bebo dette område) – men vi vandrer langt fra spørgsmålet nu .

---

Tilbage til dit spørgsmål: “Jeg forstår ikke, hvordan synligt lys udsendes … “.

Kilde til dette svar: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/gammaraybursts/imagine/page7.html .

Lys er det velkendte ord for, hvad fysikere kalder elektromagnetisk stråling eller elektromagnetiske bølger. Lys er en form for energi; den kan rejse gennem det tomme rum og er i form af individuelle bølgepakker kaldet fotoner. Bølgerne i pakker med synligt lys er små krusninger mindre end en milliontedel meter lange.

Når synligt lys opdeles i forskellige bølgelængder, kaldes resultatet et spektrum. Violet lys har den korteste bølgelængde, og rødt lys har den længste – cirka dobbelt så lang som violet. Synligt lys er dog ikke den eneste form for elektromagnetisk stråling. Det elektromagnetiske spektrum strækker sig ud over regnbuens farver i begge retninger – til meget kortere bølgelængder end den violette og til meget længere bølgelængder end den røde. Ved de længere bølgelængder er radiobølger, mikrobølger og infrarød stråling. Ved de kortere bølgelængder er ultraviolet stråling, røntgenstråler og gammastråler.

Det er vigtigt at vide, at solen ikke er en Lambertiansk radiator (en cirkulær disk med jævnt udsendt lys). Solen er ikke sfærisk, men beskrives i stedet forskelligt som en fladskive, en quadrupole eller en hexadecapole-form. Fordi det for det meste er gasformigt og flydende med en solid kerne, roterer hvert løgringlag med forskellig hastighed som hver breddegrad; dette betyder, at forskellige intensiteter af forskellige bølgelængder udsendes fra forskellige dele på forskellige tidspunkter i både korte perioder (minutter) variationer og 11-årige cyklusser – også solpletter og fremtrædende ændringer ændrer lysintensiteten ved forskellige bølgelængder (sorte solpletter er køligere og udsender lyst X -stråler og højenergipartikler).

Solens form:

Flere oplysninger: Brug af præcise målinger af solcelleanlæg til at studere solcyklussen – Af: JR Kuhn, LE Floyd, Claus Fröhlich, et. al. – Jan 2000 .

Derudover påvirkes lysstyrken på en lettere synlig måde af det, der kaldes Limb Darkening (forenklet, det betyder, at solens kanter er tynde og ikke kan udsende lige så meget synligt lys som den centrale del). En lidt mere kompliceret forklaring kommer fra Wikipedia “s Limb Darkening -artikel, eller se doktoral astrofysik H. H.Plaskett “Lemmer mørkere og solrotation eller denne nyere (og læsbare) artikel Max Planck Institute artikel om solvariation .

Sådan varierer intensiteten baseret på breddegrader:

Bemærk, at målingen er for et bestemt område af synligt lys og ikke gælder i længderetningen. Hvad der udgør lateral og longitudinal på solen bestemmes af solens akse, som bestemmes af dens magnetfelt, som varierer med strømmen af understrømmene fra de forskellige lag.

Generelt udsendes lys på samme måde som et kamera optager under en solformørkelse, dette er en groft overforenklet forklaring:

Det forklarer, hvordan lyset skabes (herunder lys, energibølger, der ikke er synlige for det menneskelige øje) og hvordan dens intensitet varierer afhængigt af placering, vinkel, tid osv., som den ses. Den faktiske farve på en sol bestemmes af dens temperatur, se her for mere information om spektrum og farve vs. temperatur (hvorfor er der ingen grønne soler): https://science.nasa.gov/ems/09_visiblelight .

Dette er spektret for synligt lys:

Dette er hvor synligt lys forekommer inden for det fulde spektrum (af energi):

For at forstå universet ser astronomer på alle bølgelængder; den kosmiske himmel har et helt andet udseende ved forskellige bølgelængder af lys.

Ved radiobølgelængder ser astronomer fjerne kvasarer og varm gas i vores Mælkevejsgalakse. Den infrarøde himmel viser hovedsageligt små støvpartikler strødt gennem vores galakse og andre galakser. Synlig og ultraviolet viser hovedsageligt lyset fra almindelige stjerner. Røntgenbilleder afslører gas opvarmet til millioner af grader, der ligger mellem galakser eller f alting på kompakte genstande som neutronstjerner og sorte huller. Gamma-stråler kan kun produceres af ekstremt energiske fænomener, og vi ser flere typer gammastråleemissioner på himlen.

Gamma-stråler set langs Mælkevejens plan er ikke fra almindelige stjerner, men fra nukleare reaktioner genereret af protoner accelererede til næsten lysets hastighed, der smækkede i gas, der lå mellem stjernerne. Gamma-stråler ses også fra blazarer – intense lysstråler og partikler pegede direkte på Jorden produceret af massive sorte huller i fjerne galakser. Gamma-stråler kan detekteres i magnetiske blusser på overfladen af vores sol og ved det radioaktive henfald af kortlivede atomkerner produceret af supernovaeksplosioner i galaksen.

Alle objekter i vores univers udsender, reflektere og absorbere elektromagnetisk stråling på deres egne karakteristiske måder. Den måde, hvorpå et objekt gør dette, giver det særlige egenskaber, som forskere kan bruge til at undersøge et objekts sammensætning, temperatur, tæthed, alder, bevægelse, afstand og andre kemiske og fysiske størrelser.

…

Vi kan tænke på elektromagnetisk stråling på flere forskellige måder:

• Fra et naturvidenskabeligt synspunkt kan al elektromagnetisk stråling betragtes som stammer fra bevægelser af subatomære partikler. Gamma-stråler opstår, når atomkerner er opdelt eller smeltet. Røntgenstråler opstår, når en elektron, der kredser tæt på en atomkerne, skubbes udad med en sådan kraft, at den undslipper atomet; ultraviolet, når en elektron skubbes fra en nær til en fjern bane; og synlig og infrarød, når elektroner skubbes et par baner ud. Fotoner i disse tre energiområder (røntgen, UV og optisk) udsendes, da en af de ydre skalelektroner mister nok energi til at falde ned til at erstatte elektronen, der mangler fra den indre skal. Radiobølger genereres af enhver elektronbevægelse; selv strømmen af elektroner (elektrisk strøm) i en fælles husholdningstråd skaber radiobølger … omend med bølgelængder på tusinder af kilometer og med meget svag amplitude.

• Elektromagnetisk stråling kan beskrives i form af en strøm af fotoner (masseløse energipakker), der hver bevæger sig i et bølgelignende mønster og bevæger sig med lysets hastighed. Den eneste forskel mellem radiobølger, synligt lys og gammastråler er mængden af energi i fotonerne. Radiobølger har fotoner med lav energi, mikrobølger har lidt mere energi end radiobølger, infrarød har stadig mere, så synlige, ultraviolette, røntgenstråler og gammastråler. Ved ligningen E = hf dikterer energi fotonens frekvens og dermed bølgelængde.

Værdien af den EM-stråling, vi modtager fra universet, kan realiseres ved at overveje følgende: Temperaturer i universet i dag spænder fra 1010 Kelvin til 2,7 Kelvin (i kernerne til stjerner, der går henholdsvis supernova og i det intergalaktiske rum).Densiteter varierer over 45 størrelsesordener mellem centrene for neutronstjerner til den virtuelle tomhed af det intergalaktiske rum. Magnetfeltstyrker kan variere fra de 1013 Gauss-felter omkring neutronstjerner til de 1 Gauss-felter af planeter som Jorden til de 10-7 Gauss-felter i det intergalaktiske rum. Det er ikke muligt at reproducere disse enorme intervaller i et laboratorium på Jorden og studere resultaterne af kontrollerede eksperimenter; vi skal bruge universet som vores laboratorium for at se, hvordan stof og energi opfører sig under disse ekstreme forhold.

…

Som foreslået, se venligst: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/gammaraybursts/imagine/page7.html til den uforkortede version.

Det, du kalder synligt lys, er baseret på et par ting, du kan se lyset på grund af disse tre ting: det produceres og bevæger sig mod dig, det passerer gennem atmosfæren uden at blive blokeret, og dine øjne er følsomme over for den frekvens – nogle mennesker er mere følsomme over for UV- og IR-lys end andre meget som nogle mennesker kan hør højere eller lavere frekvenser.

Bemærk hvordan atmosfæren skaber “vinduer” eller filtre, der kun tillader bestemte bølgelængder at trænge igennem en bestemt afstand. Kun synligt lys og et bestemt bånd af radiofrekvenser kan trænge helt ind på Jordens overflade.

Dit kamera og dine videnskabelige instrumenter på Jorden og i rummet kan “se” et bredere spektrum end dine øjne kan men disse frekvenser kan kortlægges (un-HDR “ed) til billeder, som dine øjne kan se, og din hjerne måske forstår (som Radar kan give information til en uddannet observatør, men vi kan ikke se radiobølger).

Se: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/spectra1.html for mere information.

For mere information om Elektromagnetisk spektrum (synligt lys og de tilstødende frekvenser) se: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/emspectrum1.html .

Yderligere oplysninger om udsendelse af lys fra solen (det er en rejse fra under overfladen til vores øjne) se: Hvordan passerer neutriner gennem solen så hurtigt .

Så sådan skaber solen energi, nogle kan vi se med vores øjne og de fleste kan vi d etekter med instrumenter (og kort til et billede), hvordan det bevæger sig, og hvorfor noget energi er blokeret (forhindrer svær solskoldning). Du spurgte ikke, hvordan dine øjne konverterer energien, så din hjerne kan se, så jeg vinder ikke længere, men svaret findes på SE.

Et online kursus fra PSU rettet mod yngre læsere er tilgængelig her : https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l3.html .