Объяснение спектра Солнца?

Мне кажется, что человек, рисовавший график, был немного небрежен - излучение идеально черного тела ("идеал Шварцер Кёрпер" - Temperatur 5900 K) не обрывается резко на 240 нм, как показано. Вместо этого это должно выглядеть так:

при расчете по закону Планка. Я подозреваю некоторую ошибку в методе, используемом для вычисления значений на воспроизведенном вами графике - обратите внимание, что в крайних точках графика существует вероятность переполнения, если расчет выполняется небрежно (или с одинарной точностью). Я подозреваю, что это то, что произошло здесь.

Если вы хотите сделать этот график самостоятельно, вы можете использовать (или адаптировать) этот фрагмент кода Python:

import math
from scipy.constants import codata
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

D = codata.physical_constants

h = D['Planck constant'][0]
k = D['Boltzmann constant'][0]
c = D['speed of light in vacuum'][0]

pi = math.pi

def planck(T, l):
    p = c*h/(k*l*T)
    if (p > 700):
        return 1e-99
    else:
        return (h*c*c)/(math.pow(l, 5.0) * (math.exp(c*h/(k*l*T))-1))        

Tvec=[5900]
Lvec = np.logspace(-8, -5.3, 1000)

plt.figure()
# create a semitransparent "rainbow plot" to show where visible range is:
plt.imshow(np.tile(np.linspace(0,1,100),(2,1)), extent=[400, 800, 0, 1], aspect='auto', cmap='rainbow', alpha = 0.4)

# compute Planck for a range of wavelengths
for T in Tvec:
    r = []
    for l in Lvec:
        r.append(planck(T, l))
    plt.plot(Lvec*1e9, r/np.max(r),label='T=%d'%T)
plt.xlabel('lambda (nm)')    
plt.title('wavelength distribution of black body (T=5900)')
plt.xlim((0,2500))
plt.show()

Я не думаю, что вы можете сделать такие выводы из простого графика. Они, вероятно, просто обрезали его где-то около 200 нм, потому что выходная мощность на более коротких длинах волн почти не имеет значения.

Если вам нужен более точный график для более коротких длин волн, попробуйте этот . Вы можете настроить его на 5900K и графические значения ниже 240 нм.

Из вики-статьи о солнечном излучении:

Спектр солнечного излучения над атмосферой и на поверхности. Производятся экстремальные ультрафиолетовые и рентгеновские лучи (слева от показанного диапазона длин волн), но они составляют очень небольшую часть общей выходной мощности Солнца.

Ты спрашиваешь:

Мой вопрос: почему именно интенсивность исчезает ниже 240 нм? Если я посмотрю на закон Планка, очевидно, что интенсивность для λ → 0 и λ → ∞ будет равна нулю, но почему она уже исчезает для λ ≈ 240 нм?

Конечно, формула имеет значения ниже, но вышеприведенное утверждение состоит в том, что для λ≈240 нм излучение реального солнечного спектра очень мало. Вы заметите, что соответствие спектру абсолютно черного тела является приблизительным. Причина в том, что ни одно реальное тело не имеет допущений, которые входят в вывод формулы Планка, однородных квантовых гармонических осцилляторов.

Материя состоит из атомов и молекул, и особенно Солнце находится в состоянии очень плотной плазмы с магнитными полями в пределах . Поэтому подгонка к черному телу приблизительна. Фотоны высоких энергий имеют небольшую вероятность быть произведенными тепловым распределением, и, поскольку измерения идут, они не имеют значения из-за динамики Солнца и состава его массы.