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 )?
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:
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).
«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.
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 ... :-)
Воутер
Павел
Олин Латроп