Почему атмосфера прозрачна в видимом спектре?

Одно из величайших «совпадений» в физике состоит в том, что Солнце светит наиболее ярко именно на длинах волн, видимых нашим глазам; это простое объяснение, что наши глаза эволюционировали, чтобы максимально использовать то, что было доступно.

Однако это спектральное окно также является одним из немногих, в котором наша атмосфера прозрачна , с рэлеевским рассеянием и озоновым слоем, защищающим нас от ультрафиолета и сильного поглощения водяного пара в ИК-диапазоне вплоть до радиодиапазона.

У меня вопрос: это совпадение? Были ли геологические факторы, которые сделали это так? Или это просто счастливый случай? (Я также заметил, что другим планетам по соседству не так повезло.) Или, если бы атмосферное поглощение было другим, наши глаза настраивались бы на то спектральное окно, которое в целом было бы ярче?

Почти уверен, что это последний вариант, который вы выбрали: мы видим в «видимом» спектре, потому что его много вокруг!
Могу ли я предложить вам рассмотреть тег биофизики для этого вопроса
Атмосфера создавалась живыми существами, которые приспосабливались к окружающей среде. виды приспосабливаются к окружающей среде, но они также влияют на нее. Ответ Кости показывает, что большая часть поглощения осуществляется водяным паром (и кислородом), который производится в основном живыми существами. А атмосфера и солнце когда-то были частью одной и той же туманности. Другие планеты не находились в зоне «златовласки», где вода могла быть газом, жидкостью и твердым телом на одной и той же планете. Итак, атмосфере нужна жизнь, которой нужна атмосфера/вода, что связано с интенсивностью Солнца.

Ответы (2)

Газы могут сильно рассеивать свет только в том случае, если он соответствует квантовому переходу (рэлеевское рассеяние не связано с квантовыми переходами, но оно относительно слабое). Квантовые переходы могут быть вращательными, колебательными или электронными (строго говоря, вращательные и колебательные переходы обычно комбинируются). Вращательно-колебательные переходы имеют энергию, которая обычно находится в ИК-диапазоне (вот почему CO 2 рассеивает ИК-свет), а электронные переходы имеют энергии в УФ-диапазоне (вот почему озон рассеивает УФ). Так что есть пробел в видимом диапазоне. Ты говоришь:

Я также заметил, что другим планетам по соседству не так повезло.

но если вы говорите о Венере, Юпитере, Титане и т. д., рассеяние происходит от частиц, а не от газов. В конце концов, атмосфера Земли не особенно прозрачна в пасмурный день.

Это совпадение, что пик солнечного света приходится на видимую область. Планеты были обнаружены вокруг самых разных звезд, и если звезда холоднее или горячее Солнца, пик ее спектра приходится на другую длину волны. Однако это не может быть совпадением, что мы эволюционировали на планете, чей звездный свет достигает максимума в видимом диапазоне длин волн. В конце концов, если бы это было не так, жизнь на Земле, вероятно, была бы другой, и мы, вероятно, были бы здесь.

Я не считаю совпадением тот факт, что пики света Солнца в видимой области. Я совершенно уверен, что естественный отбор благоприятствовал тем организмам, которые были более способны реагировать на это излучение. Это факт, а эволюция — следствие этого, а не совпадение.

Глядя на этот довольно популярный (из-за дебатов о климате) график:
И, принимая во внимание, что горизонтальная шкала является логарифмической. Я бы сказал, что это не такое уж большое совпадение.

Почему атмосфера прозрачна в видимом спектре?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v