Lumina formată de soare?

Răspuns

Răspuns

Răspuns

Acum avem „motorul ușor” în funcțiune, apoi descriem modul în care este produsă lumina vizibilă (de la Soare).

Notă laterală: întrebarea dvs. sugerează că Soarele (Soarele nostru) trebuie să producă lumină pentru ca noi să o vedem, bineînțeles că nu este adevărat, lumina din alte Stele s-ar putea reflecta dintr-o minge întunecată și am putea vedea Soarele (Soarele nostru) după stingere (deși este puțin probabil ca noi (Omenirea) să fim în viață și să locuim în această zonă) – dar rătăcim departe de întrebare acum .

---

Înapoi la întrebarea dvs.: „Nu înțeleg modul în care este emisă lumina vizibilă … „.

Sursă pentru acest răspuns: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/gammaraybursts/imagine/page7.html .

Lumina este cuvântul familiar pentru ceea ce fizicienii numesc radiații electromagnetice sau unde electromagnetice. Lumina este o formă de energie; poate călători prin spațiul gol și se prezintă sub forma unor pachete de unde individuale numite fotoni. Undele din pachetele de lumină vizibilă sunt mici ondulații mai puțin de o milionime de metru lungime.

Când lumina vizibilă este împărțită în lungimile sale de undă diferite, rezultatul se numește spectru. Lumina violetă are cea mai mică lungime de undă, iar cea roșie este cea mai lungă – de aproximativ două ori mai lungă decât violeta. Cu toate acestea, lumina vizibilă nu este singura formă de radiație electromagnetică. Spectrul electromagnetic se extinde dincolo de culorile curcubeului în ambele direcții – la lungimi de undă mult mai scurte decât violetul și la lungimi de undă mult mai lungi decât roșul. La lungimile de undă mai mari sunt unde radio, microunde și radiații infraroșii. La lungimile de undă mai mici sunt radiațiile ultraviolete, razele X și razele gamma.

Este important să știm că Soarele nu este un radiator lambertian (un disc circular de lumină emisă uniform). Soarele nu este sferic, ci este descris în schimb ca un disc turtit, un cvadrupol sau o formă de hexadecapol. Deoarece este în mare parte gazoasă și lichidă, cu un miez solid, fiecare strat de inel de ceapă se rotește cu o viteză diferită la fel ca fiecare latitudine; aceasta înseamnă că intensități diferite de lungimi de undă diferite sunt emise din porțiuni diferite la momente diferite, atât în variații scurte de perioadă (minute), cât și în cicluri de 11 ani – de asemenea petele solare și proeminențele modifică intensitatea luminii la diferite lungimi de undă (petele solare negre sunt mai reci și emit luminos X -raje și particule cu energie mare).

Forma Soarelui:

Mai multe informații: Utilizarea măsurătorilor precise ale formei membrelor solare pentru a studia ciclul solar – De: JR Kuhn, LE Floyd, Claus Fröhlich, et. al. – ianuarie 2000 .

În plus, luminozitatea este afectată într-o manieră mai ușor vizibilă de ceea ce se numește Limb Darkening (simplificat în exces, ceea ce înseamnă că marginile Soarelui sunt subțiri și nu pot emite la fel de multă lumină vizibilă ca și porțiunea centrală). O explicație puțin mai complicată provine din articolul Wikipedia „s Limb Darkening sau pentru Astrofizică doctorală vezi H. H.Întunecarea membrelor și rotația solară a lui Plaskett sau acest articol mai recent (și mai ușor de citit) Articolul Institutului Max Planck privind varianța solară .

Acesta este modul în care intensitatea variază în funcție de latitudini:

Rețineți că măsurarea este pentru un anumit interval de lumină vizibilă și nu se aplică longitudinal. Ceea ce constituie lateral și longitudinal pe Soare este determinat de Axa Soarelui, care este determinată de Câmpul Magnetic al acestuia, care variază cu fluxul curenților inferiori ai diferitelor straturi.

În general, lumina este emisă în mod similar cu ceea ce înregistrează o cameră în timpul unei eclipse solare, aceasta este o explicație extrem de simplificată:

Aceasta explică modul în care este creată lumina (inclusiv lumina, undele de energie, care nu sunt vizibile pentru ochiul uman) și modul în care intensitatea acestuia variază în funcție de locație, unghi, timp etc. Culoarea reală a unui Soare este determinată de temperatura acestuia, consultați aici pentru mai multe informații despre spectru și culoare față de temperatură (de ce nu există Sori verzi): https://science.nasa.gov/ems/09_visiblelight .

Acesta este Spectrul luminii vizibile:

Aici apare lumina vizibilă în întregul spectru (de energie):

Pentru a înțelege Universul, astronomii privesc toate lungimile de undă; cerul cosmic are un aspect total diferit la diferite lungimi de undă ale luminii.

La lungimile de undă radio, astronomii văd quasare îndepărtate și gaze fierbinți în galaxia noastră Calea Lactee. Cerul în infraroșu prezintă în principal particule minuscule de praf împrăștiate prin galaxia noastră și alte galaxii. Vizibilul și ultravioletul arată în principal lumina stelelor obișnuite. Razele X dezvăluie gaz încălzit la milioane de grade situate între galaxii sau f aderând la obiecte compacte precum stelele de neutroni și găurile negre. Razele gamma pot fi produse numai de fenomene extrem de energice și vedem mai multe tipuri de emisii de raze gamma pe cer.

Razele gamma văzute de-a lungul planului Căii Lactee nu provin din stele obișnuite, dar de la reacțiile nucleare generate de protoni s-a accelerat până la aproape viteza luminii care trântește în gaz care se află între stele. Razele gamma se văd și din blazare – fascicule intense de lumină și particule îndreptate direct spre Pământ produse de găuri negre masive în galaxiile îndepărtate. Razele gamma pot fi detectate în flăcările magnetice de pe suprafața Soarelui nostru și prin decăderea radioactivă a nucleelor atomice de scurtă durată produse de exploziile supernova din galaxie.

Toate obiectele din Universul nostru emit, reflectă și absorb radiațiile electromagnetice în propriile lor moduri distinctive. Modul în care un obiect face acest lucru îi oferă caracteristici speciale pe care oamenii de știință le pot folosi pentru a testa compoziția, temperatura, densitatea, vârsta, mișcarea, distanța și alte mărimi chimice și fizice ale unui obiect.

…

Ne putem gândi la radiația electromagnetică în mai multe moduri diferite:

• Din punct de vedere științific fizic, toată radiația electromagnetică poate fi considerată ca fiind provenind din mișcările particulelor subatomice. Razele gamma apar atunci când nucleele atomice sunt divizate sau fuzionate. Razele X apar atunci când un electron care orbitează aproape de un nucleu atomic este împins spre exterior cu o forță atât de mare încât scapă de atom; ultraviolete, atunci când un electron este zguduit de la o orbită apropiată la o îndepărtată; și vizibil și infraroșu, atunci când electronii sunt zguduiți cu câteva orbite. Fotonii din aceste trei intervale de energie (raze X, UV și optice) sunt emiși pe măsură ce unul dintre electronii învelișului exterior pierde suficientă energie pentru a cădea în locul înlocuirii electronului care lipsește din învelișul interior. Undele radio sunt generate de orice mișcare a electronilor; chiar și fluxul de electroni (curent electric) dintr-un fir comun de uz casnic creează unde radio … deși cu lungimi de undă de mii de kilometri și cu amplitudine foarte slabă.

• Radiația electromagnetică poate fi descrisă în termeni de flux de fotoni (pachete de energie fără masă), fiecare călătorind într-un model asemănător undelor, deplasându-se cu viteza luminii. Singura diferență între undele radio, lumina vizibilă și razele gamma este cantitatea de energie din fotoni. Undele radio au fotoni cu energie scăzută, microundele au puțin mai multă energie decât undele radio, infraroșii au încă mai mult, apoi vizibile, ultraviolete, raze X și raze gamma. Prin ecuația E = hf, energia dictează frecvența unui foton și, prin urmare, lungimea de undă.

Valoarea radiației EM pe care o primim de la Univers poate fi realizată luând în considerare următoarele: Temperaturile din Universul de astăzi variază de la 1010 Kelvin la 2,7 Kelvin (în nucleele stelelor care merg supernova și, respectiv, în spațiul intergalactic).Densitățile variază peste 45 de ordine de mărime între centrele stelelor de neutroni până la golul virtual al spațiului intergalactic. Puterile câmpului magnetic pot varia de la 1013 câmpurile Gauss din jurul stelelor neutronice la 1 câmp Gauss al planetelor, cum ar fi Pământul, până la 10-7 câmpurile Gauss ale spațiului intergalactic. Nu este posibil să se reproducă aceste intervale enorme într-un laborator de pe Pământ și să se studieze rezultatele experimentelor controlate; trebuie să folosim Universul ca laborator pentru a vedea cum se comportă materia și energia în aceste condiții extreme.

…

Așa cum s-a sugerat, vă rugăm să consultați: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/gammaraybursts/imagine/page7.html pentru versiunea integrală.

Ceea ce numiți lumină vizibilă se bazează pe câteva lucruri, puteți vedea lumina datorită acestor trei lucruri: este produsă și călătorește spre tine, trece prin atmosferă fără a fi blocat și ochii tăi sunt sensibili la acea frecvență – unii oameni sunt mai sensibili la lumina UV și IR decât alții, la fel ca unii oameni auziți frecvențe mai mari sau mai mici.

Rețineți cum atmosfera creează „ferestre” sau filtre care permit doar anumitor lungimi de undă să pătrundă la o anumită distanță. Numai lumina vizibilă și o anumită bandă de frecvențe radio pot pătrunde până la suprafața Pământului.

Camera și instrumentele științifice de pe Pământ și din spațiu pot „vedea” un spectru mai larg decât pot ochii tăi dar aceste frecvențe pot fi mapate pe tonuri (un-HDR „ed) în imagini pe care ochii tăi le pot vedea și creierul tău ar putea să le înțeleagă (precum Radar poate oferi informații unui observator instruit, dar nu putem vedea unde radio).

Consultați: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/spectra1.html pentru mai multe informații.

Pentru mai multe informații despre Spectrul electromagnetic (lumina vizibilă și frecvențele adiacente) vezi: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/emspectrum1.html .

Informații suplimentare la emisia de lumină de la Soare (călătoria de sub suprafață către ochii noștri) vezi: Cum trec neutrinii atât de repede prin Soare .

Așa că Soarele creează energie, pe care le putem vedea cu ochii noștri și mai mult putem efectuați cu instrumente (și mapați o imagine), cum se deplasează și de ce este blocată o anumită energie (prevenind arsurile solare severe). Nu v-ați întrebat cum ochii voștri convertesc energia, astfel încât creierul dvs. să poată vedea, așa că nu voi merge mai departe, dar răspunsul este pe SE.

Un curs online de la PSU, destinat cititorilor mai tineri, este disponibil aici : https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l3.html .