jaká barva je Slunce??
od Lou Mayo
vypadá jako hloupá otázka; “ Jaká barva je slunce?”. Každý ví, že Slunce je žluté, že? Je to přímo na obloze; stačí se podívat, abyste to věděli (OK, opravdu se nedívejte na slunce…). No … ne tak rychle. Ukazuje se, že existuje mnoho naprosto správných a naprosto odlišných odpovědí na tuto zdánlivě jednoduchou otázku.,
naše vnímání barvy je samozřejmě ovlivněno vlnovou délkou vyzařovaného světla, intenzitou emitovaného světla (vysvětlím to později), faktory prostředí, schopností a omezeními našich očí shromažďovat světlo a nakonec naše mozky. Takže začneme vlnovou délkou světla.
stejně Jako u všech záležitostí, slunce vyzařuje „černého tělesa spektra“, který je definován tím, že jeho povrchová teplota., Spektrum černého těla je kontinuem záření na mnoha různých vlnových délkách, které vyzařuje jakékoli tělo s teplotou nad absolutní nulou. Pro naše Slunce je tato křivka černého těla nebo „funkce prkna“ hladká křivka ve tvaru zvonu zahrnující elektromagnetické (EM) záření na mnoha různých vlnových délkách od velmi dlouhého infračerveného až po velmi krátké ultrafialové vlnové délky., Při velmi horké, výbušné, vysoce energetické sluneční erupce události, slunce vyzařuje obrovské množství x-ray a gama záření stejně, až více než 100 MeV energie a až 1032 erg energie více než jen několik sekund nebo desítek sekund! Tyto masivní sluneční erupce jsou obrovské výbuchy v atmosféře Slunce způsobené náhlým uvolněním energie magnetického pole a mají tendenci se vyskytovat v blízkosti slunečního maxima. Světlice také urychlují nabité částice plazmat na vysoké rychlosti, což má za následek rádiové emise. Takže slunce skutečně vydává energii na všech vlnových délkách z rádia na gama paprsek., Ale, jak je vidět na obrázku výše, vydává většinu své energie kolem 500 nm, což je blízko modrozeleného světla. Dalo by se tedy říci, že Slunce je modrozelené! Tato maximální frekvence záření se řídí slunce je teplota povrchu, kolem 5,800 K. vyšší teplota povrchu by mělo za následek kratší maximální vlnovou délku a naše slunce by vrchol v modré nebo fialové části spektra (nebo dokonce ultra violet!). Nižší povrchová teplota, a naše sluneční spektrum může vrcholit ve žluté nebo oranžové nebo dokonce červené části spektra. Ale to je fyzika, ne vnímání., Musím si všimnout dalšího spektrálního podpisu ze slunce, fotonového toku. Pokud budeme používat vztah našel Max Planck, E = hf (to je Energie = Planckova Konstanta krát Frekvence) a převést sluneční záření na photon počítá, spektrální podpis přes viditelné vlnové délky je mnohem plošší a slunce je vnímána jako žlutá.
kdybychom byli nad atmosférou, řekněme na Mezinárodní vesmírné stanici a podívali se na slunce (přes naše filtrované hledí), slunce by vypadalo bíle! Proč?, Protože ačkoli slunce vyzařuje nejsilnější v zelené části spektra, vydává také silně ve všech viditelných barvách – červená přes modrou (400nm až 600nm). Naše oči, které mají tři barevné kužele buněčné receptory, zprávu do mozku, že každá barva receptor je zcela nasycen výrazné barvy přijímány na všech viditelných vlnových délek. Naše mozky pak tyto signály integrují do vnímané bílé barvy.
zde na zemi hraje atmosféra roli v barvě slunce., Vzhledem k tomu, že kratší vlnová délka modré světlo je rozptýleno efektivněji než delší vlnové délky červené světlo, ztrácíme část modrého odstínu slunce, když sluneční světlo prochází atmosférou. Kromě toho, všechny vlnové délky viditelného světla procházející naší atmosférou jsou oslabené tak, že světlo, které dosahuje naše oči není okamžitě nasycení kužel receptory. To umožňuje mozku vnímat barvu z obrazu o něco méně modro-žlutou. Ačkoli to neovlivňuje to, co naše oči vidí, veškeré rentgenové a gama záření je odfiltrováno dříve, než se přiblíží k zemi., Většina UV záření je absorbována stratosférického ozonu (nad 10 km) a většina IR je absorbována vodní pára a další molekuly s nenulovým dipólové momenty.
samozřejmě, když sluneční světlo prochází atmosférou, jako je tomu s východy a západy slunce, a to i více modré světlo je rozptýlené a mnohem větší procento nejdelší vlnové délce (červené) světlo je pro naše oči.
takže vidíte, na tuto otázku neexistuje jednoduchá odpověď, ale dobrou zprávou je, že můžete bránit téměř jakoukoli odpověď!