Hvilken Farge er Solen??
Av Lou Mayo
Virker som et dumt spørsmål; «Hvilken farge er solen?». Alle vet solen er gul, høyre? Det er rett er det i himmelen; du må bare se å vite dette (OK, egentlig ikke se på solen…). Vel…ikke så fort. Det viser seg at det er mange helt riktig og helt ulike svar på dette tilsynelatende enkle spørsmålet.,
Vår oppfatning av fargen er påvirket av, selvfølgelig, bølgelengder av lyset, intensiteten av lyset (jeg vil forklare dette senere), miljømessige faktorer, evne og begrensninger i våre øyne til å samle lys, og til slutt, våre hjerner. Så, la oss begynne med bølgelengde av lys.
Som med all materie, sola sender ut et «svart legeme spektrum» som er definert av dens overflate temperatur., Et svart legeme spekteret er kontinuum av stråling på mange forskjellige bølgelengder som slippes ut av kroppen med en temperatur på over absolutt null. For vår egen sol, dette svart legeme kurve eller «Planke-Funksjon» er en jevn nesten klokkeformet kurve som involverer elektromagnetisk (EM) stråling på mange forskjellige bølgelengder fra svært lang infrarød tilkobling til en svært kort ultrafiolette bølgelengder., Under veldig varmt, eksplosive, high energy solar flare hendelser, sola sender ut store mengder av røntgen og gamma ray-stråling som godt, opp til over 100 MeV energi og opp til 1032 ergs av energi over bare et par sekunder eller titalls sekunder! Disse store solstormer er enorme eksplosjoner i solens atmosfære forårsaket av plutselige utslipp av magnetiske felt, energi og har en tendens til å oppstå i nærheten solar maximum. Den bluss også akselerere ladet partikkel plasmaer til høy hastighet, noe som resulterer i radio-utslipp. Så, solen faktisk avgir energi ved alle bølgelengder fra radio til gamma ray., Men, som du kan se i bildet over, er det avgir det meste av sin energi rundt 500 nm, som er nær blå-grønt lys. Så kan man si at solen er blå-grønn! Denne maksimal stråling frekvens er styrt av solens overflate temperatur, rundt 5,800 K. Et høyere overflatetemperatur ville resultere i en kortere maksimal bølgelengde og vår sol kan høydepunkt i det blå eller fiolett delen av spekteret (eller ultra fiolett!). En lavere overflatetemperatur, og våre solens spektrum kan topp i gult eller oransje eller røde delen av spekteret. Men dette er fysikk, ikke persepsjon., Jeg må merke seg her en annen spektral signatur fra solen, fotonet flux. Hvis vi bruker forholdet funnet ved Max Planck, E = hf (som er Energi = den Planck Konstant ganger Frekvens) og konvertere solenergi irradiansen inn foton teller, spektral signatur på tvers av synlige bølgelengder er mye flatere og solen er oppfattet som mer gul.
Hvis vi var over atmosfæren, sier på den Internasjonale romstasjonen og så på solen (gjennom våre filtrert visir), solen vil vises som hvite! Hvorfor?, Fordi selv om sola sender ut sterkest i den grønne delen av spekteret, det også avgir sterkt i alle synlige farger – rød gjennom blå (400nm til 600nm). Våre øyne som har tre farger membran, celle reseptorer, rapport til hjernen at hver farge reseptor er helt mettet med betydelige farger blir mottatt på alle synlige bølgelengder. Våre hjerner deretter integrere disse signalene inn i en oppfattet hvit farge.
Her på Jorden, atmosfæren spiller en rolle i the color of the sun., Siden kortere bølgelengde blått lys er spredt mer effektivt enn lengre bølgelengde rødt lys, mister vi litt av det blå, nyanse av solen som sollyset passerer gjennom atmosfæren. I tillegg, alle bølgelengder av synlig lys som passerer gjennom atmosfæren vår er svekket slik at lyset som når øynene våre ikke umiddelbart metter membran reseptorer. Dette gjør at hjernen til å oppfatte farger fra bildet med en litt mindre blå – gule. Selv om det ikke påvirker det som øynene ser, alle røntgen og gamma ray-stråling er filtrert ut før den kommer nær bakken., De fleste UV er absorbert av nedbryting av stratosfærisk ozon (over 10km), og de fleste IR er absorbert av vanndamp og andre molekyler med ikke – null dipol-øyeblikk.
selvfølgelig, når sollyset passerer gjennom mye av atmosfæren som er tilfelle med soloppganger og solnedganger, enda mer blå lyset blir spredt og en mye større prosentandel av de lengste bølgelengden (red) lys gjør det for våre øyne.
Så, du ser, det er ingen enkle svar på dette spørsmålet, men den gode nyheten er at du kan forsvare nesten alle svar!