hvilken farve er solen??

af Lou Mayo

virker som et dumt spørgsmål; “Hvilken farve er solen?”. Alle ved, at solen er gul, ikke? Det er lige der på himlen; du skal bare se for at vide dette (OK, se ikke rigtig på solen…). Ikke så hurtigt. Det viser sig, at der er mange helt korrekte og helt forskellige svar på dette tilsyneladende enkle spørgsmål.,

Vores opfattelse af farve er påvirket af, selvfølgelig, bølgelængden af det udsendte lys, intensiteten af det udsendte lys (jeg vil forklare dette senere), miljømæssige faktorer, evner og begrænsninger i øjnene at indsamle lys, og endelig, vores hjerner. Så lad os begynde med lysets bølgelængde.

Som med alle spørgsmål, solen udsender en “sort legeme spektrum”, der er defineret af dens overflade temperatur., Et sort kropsspektrum er kontinuumet af stråling ved mange forskellige bølgelængder, der udsendes af ethvert organ med en temperatur over absolut nul. For vores sol er denne sorte kropskurve eller” Plankefunktion ” en glat næsten klokkeformet kurve, der involverer elektromagnetisk (EM) stråling ved mange forskellige bølgelængder fra meget lange infrarøde til meget korte ultraviolette bølgelængder., Under meget varme, eksplosive, høj energi solar flare begivenheder, solen udsender enorme mængder af x-ray og gamma ray stråling samt, op til over 100 MeV energier og op til 1032 ergs af energi over kun et par sekunder eller snesevis af sekunder! Disse massive soludbrud er enorme eksplosioner i solens atmosfære forårsaget af den pludselige frigivelse af magnetfeltenergi og har tendens til at forekomme nær solens maksimum. Flares accelererer også ladede partikelplasmaer til høje hastigheder, hvilket resulterer i radioemission. Så solen udsender faktisk energi ved alle bølgelængder fra radio til gammastråle., Men som det kan ses på billedet ovenfor, udsender det det meste af sin energi omkring 500 nm, hvilket er tæt på blågrønt lys. Så man kan sige, at solen er blågrøn! Denne maksimale strålingsfrekvens styres af solens overfladetemperatur, omkring 5.800 K. En højere overfladetemperatur ville resultere i en kortere maksimal bølgelængde, og vores sol kan måske toppe i den blå eller violette del af spektret (eller endda den ultraviolette!). En lavere overfladetemperatur, og vores sols spektrum kan toppe i den gule eller orange eller endda røde del af spektret. Men dette er fysik, ikke opfattelse., Jeg må bemærke her en anden spektral signatur fra solen, fotonflu theen. Hvis vi bruger forholdet fundet af Ma.Planck, E = hf (dvs. energi = Planck-konstanten gange frekvensen) og omdanner solstrålingen til fotontællinger, er den spektrale signatur på tværs af synlige bølgelængder meget fladere, og solen opfattes som mere gul.

Hvis vi var over atmosfæren, siger På Den Internationale Rumstation og kiggede på solen (gennem vores filtrerede visir), ville solen virke hvid! Hvorfor?, For selv om Solen udsender stærkest i den grønne del af spektret, udsender den også stærkt i alle de synlige farver – rød gennem blå (400nm til 600nm). Vores øjne, som har tre farve kegle celle receptorer, rapporterer til hjernen, at hver farve receptor er fuldstændig mættet med betydelige farver bliver modtaget på alle synlige bølgelængder. Vores hjerner integrerer derefter disse signaler i en opfattet hvid farve.

Her på jorden spiller atmosfæren en rolle i solens farve., Da kortere bølgelængde blåt lys er spredt mere effektivt end længere bølgelængde rødt lys, mister vi noget af solens blå farvetone, når sollys passerer gennem atmosfæren. Derudover dæmpes alle bølgelængder af synligt lys, der passerer gennem vores atmosfære, så lyset, der når vores øjne, ikke straks mætter kegleceptorerne. Dette gør det muligt for hjernen at opfatte farve fra billedet med lidt mindre blå – gul. Selvom det ikke påvirker, hvad vores øjne ser, filtreres al røntgen-og gammastrålestråling ud, før den kommer tæt på jorden., De fleste UV absorberes af stratosfærisk ozon (over 10 km), og de fleste IR absorberes af vanddamp og andre molekyler med ikke – nul-dipol øjeblikke.

selvfølgelig, når sollys passerer gennem en masse atmosfære, som det er tilfældet med solopgange og solnedgange, er endnu mere blåt lys spredt, og en meget større procentdel af det længste bølgelængde (rødt) lys gør det til vores øjne.

så du ser, der er ikke noget simpelt svar på dette spørgsmål, men den gode nyhed er, at du kan forsvare næsten ethvert svar!