Действительно ли солнечный свет белый?

Недавно я купил книгу по ядерной астрофизике, без цели освоить тему, а просто для того, чтобы читать между экзаменами и, надеюсь, что-то узнать, выяснилось, что Солнце состоит в основном из водорода и гелия (что может показаться элементарным любому, кто работает в этой области). этот раздел науки). Известно, что каждое вещество излучает и поглощает свет с разной длиной волны, и эти длины волн одинаковы для каждого атома или молекулы данного вещества.

Поскольку солнечный свет относится к свету, излучаемому солнцем, а спектр излучения водорода и гелия известен, почему мы определяем солнечный свет как белый ? Разве цвет солнечного света не должен быть средневзвешенным из двух цветов, испускаемых водородом и гелием ( учитывая, что на Солнце есть следовые количества других элементов )?

Посетите en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation . Конечно, специфический спектр Солнца является причиной того, что видимый спектр находится там, где он есть. Те длины волн, которые наиболее сильно излучаются нашей звездой, хороши для использования нашими органами чувств.
Если вы увидите солнце из космоса, оно будет выглядеть белым . Universetoday.com/18689/color-of-the-sun
Поскольку наше зрение эволюционировало, чтобы соответствовать солнечному свету, а «белый» — это воспринимаемая вещь, основанная на нашем видении, вопрос на самом деле круговой.

Ответы (3)

Да и нет.

Термоядерный синтез внутри Солнца производит свет — но атомы движутся так быстро, что их электроны не связаны — это плазма. Таким образом, вам будет трудно найти линии излучения в солнечном свете. Вы увидите несколько линий поглощения — более холодный водород и гелий дальше будут поглощать небольшие частицы излучения. То, что у вас осталось, это излучение черного тела (или что-то близкое к нему), которое для температуры солнца выглядит так:

введите описание изображения здесь

Я добавил видимый спектр - чтобы вы видели, в видимом есть довольно хороший пик (не случайно, я уверен). Однако свет имеет не совсем постоянную интенсивность, и его мощности достаточно в диапазонах за пределами видимого спектра.

Кроме того, «солнечный свет» на Земле немного фильтруется — в зависимости от времени суток рассеивается большая или меньшая часть синего компонента (вспомните красный закат), и другие атмосферные эффекты могут играть роль.

Однако, по сравнению с большинством других источников света, солнечный свет является почти идеально белым источником. Это в основном потому, что все цвета на самом деле есть. Источники света характеризуются так называемым индексом цветопередачи — если все компоненты видимого света присутствуют в равной степени, ваш источник света имеет индекс цветопередачи 100, а это означает, что вы сможете точно воспринимать любой цвет. Поскольку у глаза нет однородной цветовой чувствительности в диапазоне длин волн, любое отклонение от спектра идеального белого (CRI 100) означает, что не все цвета будут выглядеть «правильными».

В этом смысле солнечный свет «белый». Это эталон, по которому измеряется весь белый свет (точнее, солнечный свет в полдень).

Я немного знал о плазме и электронах, но когда вы это сказали, стало совершенно очевидно, спасибо.

«Известно», что каждый атом имеет характерный атомный эмиссионный спектр, пока атомы изолированы друг от друга . Спектры излучения обычно наблюдаются в газах при низком давлении.

Но когда атомы сжимаются в твердые тела или жидкости, непосредственная близость атомов искажает среду, в которой происходит излучение, и сдвигает индивидуальную длину волны на случайные величины.

Например, в спектре излучения натрия преобладают две очень близкие длины волн в желтой части видимого спектра. Просто посмотрите на любой уличный фонарь с парами натрия. А вот палочка из твердого натрия, защищенная прозрачной герметической оболочкой, будет светиться «по-видимому» непрерывным свечением, если ее нагреть достаточно сильно.

На самом деле гелий был впервые обнаружен астрономами, наблюдавшими солнечную корону во время солнечного затмения. Гелий низкого давления в короне излучал спектр излучения гелия, который наблюдался в неизменном виде на Земле. Тем временем гелий под высоким давлением в теле Солнца излучал обычный непрерывный спектр.

Соответствующий факт: гелий происходит от Гелиоса — греческого бога Солнца (или просто от греческого слова «Солнце» — тоже Гелиос).

Наряду с информацией в других ответах имейте в виду, что «белый» не является фиксированным элементом. В очень темных условиях ваши колбочки не работают, а палочки в вашей сетчатке сообщают только об интенсивности, а не о цвете, поэтому все выглядит бело-серым.

В очень ярких условиях ваша сетчатка перегружается, и все, что вы чувствуете, — это «белое».

Теперь можно определить «белый свет», аналогичный «белому шуму», так что мощность на единицу длины волны (или, альтернативно, количество фотонов на единицу длины волны, что совсем другое) постоянна в некоторой полосе пропускания. Если использовать это определение, солнце совсем не белое.

OTOH, если вы просто определите полуденный солнечный спектр как «белый» (как это обычно делают фотографы, устанавливая цветовой баланс с искусственными источниками), то ... :-)