Luce formata dal sole?

Risposta

Risposta

Risposta

Ora che il “motore della luce” è in funzione, descriveremo in seguito come viene prodotta la luce visibile (dal Sole).

Nota a margine: la tua domanda suggerisce che il Sole (il nostro Sole) deve produrre luce per farci vedere, ovviamente non è vero, la luce da altre stelle potrebbero riflettersi su una sfera scura e noi potremmo vedere il Sole (il nostro Sole) dopo che si è spento (anche se è improbabile che noi (lUmanità) saremmo vivi e abitassimo questarea) – ma ora ci allontaniamo dalla questione .

---

Torna alla tua domanda: “Non capisco come viene emessa la luce visibile … “.

Fonte di questa risposta: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/gammaraybursts/imagine/page7.html .

Luce è la parola familiare per ciò che i fisici chiamano radiazione elettromagnetica o onde elettromagnetiche. La luce è una forma di energia; può viaggiare attraverso lo spazio vuoto ed è sotto forma di pacchetti donda individuali chiamati fotoni. Le onde nei pacchetti di luce visibile sono minuscole increspature lunghe meno di un milionesimo di metro.

Quando la luce visibile viene suddivisa nelle sue diverse lunghezze donda, il risultato viene chiamato spettro. La luce viola ha la lunghezza donda più corta e la luce rossa ha la lunghezza donda più lunga, circa il doppio della viola. La luce visibile, tuttavia, non è lunica forma di radiazione elettromagnetica. Lo spettro elettromagnetico si estende oltre i colori dellarcobaleno in entrambe le direzioni – a lunghezze donda molto più corte del viola e lunghezze donda molto più lunghe del rosso. Alle lunghezze donda maggiori sono le onde radio, le microonde e la radiazione infrarossa. Alle lunghezze donda più corte ci sono radiazioni ultraviolette, raggi X e raggi gamma.

È importante sapere che il Sole non è un radiatore lambertiano (un disco circolare di luce emessa in modo uniforme). Il Sole non è sferico ma è invece variamente descritto come un disco appiattito, un quadrupolo o una forma esadecapolare. Poiché è principalmente gassoso e liquido, con un nucleo solido, ogni strato di anello di cipolla ruota a una velocità diversa come ogni latitudine; ciò significa che intensità diverse di lunghezze donda diverse vengono emesse da parti diverse in momenti diversi, sia in variazioni di breve periodo (minuti) che in cicli di 11 anni – anche le macchie solari e le prominenze alterano lintensità della luce a varie lunghezze donda (le macchie solari nere sono più fredde ed emettono X raggi e particelle ad alta energia).

Forma del Sole:

Ulteriori informazioni: Utilizzo di misurazioni precise della forma degli arti solari per studiare il ciclo solare – A cura di: JR Kuhn, LE Floyd, Claus Fröhlich, et. al. – gennaio 2000 .

Inoltre la luminosità è influenzata in modo più facilmente visibile da ciò che viene chiamato Limb Darkening (semplificato eccessivamente, significa che i bordi del Sole sono sottili e non possono “emettere tanta luce visibile quanto la parte centrale). Una spiegazione leggermente più complicata viene dallarticolo di Wikipedia “s Oscuramento degli arti , o per lastrofisica dottorale vedi H. H.Plaskett “oscuramento degli arti e rotazione solare o questo articolo più recente (e leggibile) Articolo del Max Planck Institute sulla varianza solare .

Ecco come varia lintensità in base alle latitudini:

Si noti che la misurazione è per un intervallo specifico di luce visibile e non si applica longitudinalmente. Ciò che costituisce laterale e longitudinale sul Sole è determinato dallasse del sole, che è determinato dal suo campo magnetico, che varia con il flusso delle correnti sotterranee dei vari strati.

In generale la luce viene emessa in modo simile a ciò che una telecamera registra durante uneclissi solare, questa è una spiegazione grossolanamente semplificata:

Questo spiega come viene creata la luce (compresa la luce, le onde di energia, che non sono visibili allocchio umano) e come varia lintensità in base alla posizione, allangolazione, al tempo, ecc. che viene visualizzato. Il colore effettivo di un sole è determinato dalla sua temperatura, vedi qui per ulteriori informazioni sullo spettro e il colore rispetto alla temperatura (perché non ci sono Soli verdi): https://science.nasa.gov/ems/09_visiblelight .

Questo è lo spettro della luce visibile:

Qui è dove la luce visibile si verifica allinterno dellintero spettro (dellenergia):

Per comprendere lUniverso, gli astronomi guardano a tutte le lunghezze donda; il cielo cosmico ha un aspetto completamente diverso a diverse lunghezze donda della luce.

A lunghezze donda radio, gli astronomi vedono quasar distanti e gas caldo nella nostra Via Lattea. Il cielo a infrarossi mostra principalmente minuscole particelle di polvere sparse nella nostra galassia e in altre galassie. Il visibile e lultravioletto mostrano principalmente la luce delle stelle normali. I raggi X rivelano il gas riscaldato a milioni di gradi che si trovano tra le galassie o f concentrandosi su oggetti compatti come stelle di neutroni e buchi neri. I raggi gamma possono essere prodotti solo da fenomeni estremamente energetici e vediamo diversi tipi di emissione di raggi gamma nel cielo.

I raggi gamma visti lungo il piano della Via Lattea non provengono da stelle ordinarie, ma dalle reazioni nucleari generate dai protoni hanno accelerato quasi la velocità della luce che sbatte contro il gas che giace tra le stelle. I raggi gamma si vedono anche dai blazar: intensi fasci di luce e particelle puntate direttamente sulla Terra, prodotti da enormi buchi neri in galassie lontane. I raggi gamma possono essere rilevati nei brillamenti magnetici sulla superficie del nostro Sole e dal decadimento radioattivo di nuclei atomici di breve durata prodotti dalle esplosioni di supernova nella Galassia.

Tutti gli oggetti nel nostro Universo emettono, riflettono e assorbono le radiazioni elettromagnetiche nei loro modi distintivi. Il modo in cui un oggetto lo fa fornisce caratteristiche speciali che gli scienziati possono utilizzare per sondare la composizione, la temperatura, la densità, letà, il movimento, la distanza e altre quantità chimiche e fisiche di un oggetto.

…

Possiamo pensare alla radiazione elettromagnetica in molti modi diversi:

• Dal punto di vista della scienza fisica, tutte le radiazioni elettromagnetiche possono essere considerate come originato dai moti delle particelle subatomiche. I raggi gamma si verificano quando i nuclei atomici vengono divisi o fusi. I raggi X si verificano quando un elettrone in orbita vicino a un nucleo atomico viene spinto verso lesterno con una forza tale da sfuggire allatomo; ultravioletto, quando un elettrone viene scosso da unorbita vicina a unorbita lontana; e visibile e infrarosso, quando gli elettroni vengono scossi di alcune orbite. I fotoni in queste tre gamme di energia (raggi X, UV e ottica) vengono emessi quando uno degli elettroni del guscio esterno perde abbastanza energia da cadere per sostituire lelettrone mancante dal guscio interno. Le onde radio sono generate da qualsiasi movimento di elettroni; anche il flusso di elettroni (corrente elettrica) in un comune filo domestico crea onde radio … sebbene con lunghezze donda di migliaia di chilometri e di ampiezza molto debole.

• La radiazione elettromagnetica può essere descritta in termini di flusso di fotoni (pacchetti di energia privi di massa), ognuno dei quali viaggia secondo uno schema ondulatorio, muovendosi alla velocità della luce. Lunica differenza tra onde radio, luce visibile e raggi gamma è la quantità di energia nei fotoni. Le onde radio hanno fotoni a bassa energia, le microonde hanno un po più di energia delle onde radio, linfrarosso ne ha ancora di più, quindi visibile, ultravioletto, raggi X e raggi gamma. Con lequazione E = hf, lenergia determina la frequenza di un fotone e, quindi, la lunghezza donda.

Il valore della radiazione EM che riceviamo dallUniverso può essere realizzato considerando quanto segue: Le temperature nellUniverso oggi variano da 1010 Kelvin a 2,7 Kelvin (rispettivamente nei nuclei delle stelle che diventano supernova e nello spazio intergalattico).Le densità variano di oltre 45 ordini di grandezza tra i centri delle stelle di neutroni e il vuoto virtuale dello spazio intergalattico. Lintensità del campo magnetico può variare dai campi di 1013 Gauss attorno alle stelle di neutroni ai campi di 1 Gauss di pianeti come la Terra ai campi di 10-7 Gauss dello spazio intergalattico. Non è possibile riprodurre questi enormi intervalli in un laboratorio sulla Terra e studiare i risultati di esperimenti controllati; dobbiamo usare lUniverso come nostro laboratorio per vedere come si comportano la materia e lenergia in queste condizioni estreme.

…

Come suggerito, vedi: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/gammaraybursts/imagine/page7.html per la versione integrale.

Ciò che chiami luce visibile si basa su alcune cose, puoi vedere la luce a causa di queste tre cose: viene prodotta e viaggia verso di te, attraversa latmosfera senza essere bloccata e i tuoi occhi sono sensibili a quella frequenza – alcune persone sono più sensibili alla luce UV e IR di altre quanto alcune persone possono ascolta le frequenze più alte o più basse.

Nota come latmosfera crea “finestre” o filtri che consentono solo a determinate lunghezze donda di penetrare per una certa distanza. Solo la luce visibile e una particolare banda di frequenze radio possono penetrare fino alla superficie terrestre.

La tua fotocamera e gli strumenti scientifici sulla Terra e nello spazio possono “vedere” uno spettro più ampio di quanto i tuoi occhi possano vedere ma quelle frequenze possono essere mappate in toni (non HDR “ndr) in immagini che i tuoi occhi possono vedere e il tuo cervello potrebbe capire (come il Radar può fornire informazioni a un osservatore esperto, ma non possiamo vedere le onde radio).

Vedi: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/spectra1.html per ulteriori informazioni.

Per ulteriori informazioni sul Spettro elettromagnetico (luce visibile e frequenze adiacenti) vedere: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/emspectrum1.html .

Ulteriori informazioni sullemissione di luce dal Sole (è un viaggio da sotto la superficie ai nostri occhi) vedi: Come fanno i neutrini a passare attraverso il sole così velocemente .

Quindi è così che il Sole crea energia, alcune le possiamo vedere con i nostri occhi e la maggior parte le possiamo d etect con strumenti (e mappa su unimmagine), come viaggia e perché una parte dellenergia è bloccata (prevenendo gravi scottature). Non hai chiesto come i tuoi occhi convertono lenergia in modo che il tuo cervello possa vedere, quindi non andrò oltre, ma la risposta è su SE.

Un corso online di PSU rivolto ai lettori più giovani è disponibile qui : https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l3.html .