СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Астрофизика РАССЕЯНИЕ И РАВНОКВАНТОВОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЙ СОЛНЦА

 

РАССЕЯНИЕ И РАВНОКВАНТОВОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЙ СОЛНЦА

 

© М. П. ФИЛИППОВ, А. М. ФИЛИППОВ, А. А. ФИЛИППОВА

ЧП “ЭПРОНИК”, г. Рубежное, Украина

 Контакт с автором: carboran2@yandex.ru

 

Показано, что некогерентное рассеяние излучения фотосферы на малых неоднородностях вещества хромосферы и короны Солнца приводит к уширению полосы равноквантовости в спектре излучения Солнца, потемнению к краю диска, а также к серебристому свечению короны Солнца при полных затмениях.

__________________________________________________________________________________________

В астрофизической классификации звезд Солнце считается (см. [1], с. 2) желтым карликом (класс G2V). Однако в энергетическом спектре излучений Солнца (см. рис. 1) имеется единственный максимум-пик на сине-зелёном (360≤ λ≤ 555 нм) участке видимой области (360≤ λ≤ 760 нм), а точнее, на участке (400≤ λ≤ 450 нм) и отсутствует полоса равноэнергетичности. Нам показалось это удивительным, как и то, что этот факт не удивляет специалистов в области астрофизики и колориметрии.

В астрофизике моделью излучения Солнца и звёзд в первом приближении считают (см. [1], с. 4) излучение абсолютно черного тела. Напомним, что это излучение характеризуется кроме энергетического спектра Se(λ)=2πhc2λ-5·[exp(hc/kTλ)-1]-1 Дж·с-1м-3 ещё и квантовым спектром Sq(λ)=2πcλ-4·[exp(hc/kTλ)-1]-1 с-1м-3. Каждый из этих спектров имеет максимум при длинах волн λem и λqm, которые связаны с температурой черного тела T законами Вина-Голицына: λem = hc/4,965kT для энергетического максимума и λqm = hc/3,9207kT для квантового максимума (см. [2]). Так, для температуры Тэ=5780 K (т.е., для эффективной температуры поверхности Солнца) максимум потока энергии достигается при λem = 502 нм (в сине-зелёной части видимой области), а максимум потока квантов достигается при λqm = 632 нм (в желто-оранжевой части видимой области), т.е. квантовый спектр правильно указывает цвет Солнца. Более детальное рассмотрение квантовых спектров излучений Солнца позволило обнаружить характерную особенность этих спектров: широкую (570-670 нм) полосу равноквантовости (см. [3], [4], а также рис. 3). Увеличение ширины полосы равноквантовости обусловлено значительной крутизной сине-зелёного максимума-пика на участке (400≤ λ≤ 450 нм) в энергетическом спектре излучения Солнца.

Энергетические спектры потока излучения Солнца, полученные в результате систематических астрономических наблюдений и измерений с поверхности Земли, приведены в монографии [5]. В таблице на с. 203-204 приведены три набора средних значений потока излучения Солнца Se, мВт/(см2∙мкм); средняя интенсивность излучения в линейчатом спектре в центре диска Se(cl), кВт/(см2∙ср∙мкм); потемнение к краю в виде отношения Se(sl)/Se(cl) и средняя интенсивность излучения в центре диска между спектральными линиями Se(cil), кВт/(см2∙ср∙мкм).

Нами рассчитаны: средние значения Se трёх наборов данных, значения средней интенсивности излучения на крае диска Se(sl), все значения приведены к безразмерному виду делением на максимальные значения в каждом наборе (нормированы на 1). Результаты такой обработки энергетических спектров представлены на рис. 1.

 

Рис. 1. Энергетические спектры излучений Солнца Se, Se(sl), Se(cl), Se(cil).

Мы попытались извлечь из приведенных на рис. 1 результатов ещё немного информации. Поскольку интенсивность излучения Солнца в центре диска Se(cl) больше, чем у края диска Se(sl), мы вычислили разность Se(cl-sl) = Se(cl) - Se(sl). Мы получили спектр, очень похожий на спектр излучения Солнца в центре диска Se(cl), но с ещё более крутым сине-зелёным максимумом-пиком (см. рис. 2).

 

Рис. 2. Энергетические спектры излучений Солнца Se(sl), Se(cl), Se(cl-sl), Se(cl)*.

В астрофизике потемнение к краю диска Солнца объясняют уменьшением температуры фотосферы с высотой и тем, что на краю диска при касательном направлении луча зрения видны лишь поверхностные слои фотосферы (см. [1], с. 4). При уменьшении температуры черного тела наблюдается смещение максимума спектра в сторону более длинных волн, но на рис. 2 такого смещения не заметно.

Другое правдоподобное объяснение этого эффекта – рассеяние излучения Солнца в обращающем слое фотосферы, хромосфере и короне. Например, именно рассеянием излучения фотосферы на свободных электронах астрофизики объясняют свечение короны – серебристое сияние, простирающееся до нескольких радиусов Солнца во время полной фазы затмения (см. [1], с. 9).

Чтобы проверить обоснованность этого предположения мы рассчитали энергетические спектры излучения Солнца в центре диска, рассеянного по закону 1/λn, где n≤4. Оказалось, что при n=1 рассчитанный спектр Se(cl)* = Se(cl)∙λem/λ почти совпадает со спектром Se(cl-sl), т.е. Se(cl)* ≈ Se(cl-sl), и поэтому наше предположение о заметном вкладе рассеяния в суммарный спектр излучения Солнца правомерно.

Возможно, именно такой спектр излучения после рассеяния имеет свечение короны Солнца. Судя по значению длины волны максимума в квантовом спектре λqm = 460 нм, цвет этого излучения такой, как у звёзд класса A – синевато-белый, т.е. серебристый.

Причиной бледно-жёлтого (но не сине-зелёного!) цвета Солнца для наблюдателя в космосе (см. [6]) и жёлто-оранжевого на Земле является широкая полоса равноквантовости (см. рис. 3).

 

Рис. 3. Квантовые спектры излучений Солнца Sq, Sq(sl), Sq(cl), Sq(cl-sl), Sq(cil).

В настоящей работе мы показали, что одним из процессов, приводящих к увеличению ширины полосы равноквантовости, может быть некогерентное рассеяние излучения фотосферы на малых неоднородностях вещества хромосферы и короны Солнца. Этот же процесс приводит также к потемнению к краю диска, причём имеет место рассеяние по закону 1/λ, и, как известно, рассеяние вперёд и назад одинаково и вдвое больше поперечного рассеяния.

Аналогичный процесс рассеяния излучения фотосферы является причиной серебристого свечения короны Солнца при полных затмениях.

 

Литература.

  1. Лившиц М.А. Солнце. См. www.astronet.ru/db/msg/1179694/index.html
  2. Таблицы физических величин / Ред. И.К. Кикоин. М.: Атомиздат, 1976. 1008 с.

  3. Филиппов М.П. и др., Равноквантовость излучения Солнца и дневного света. См. www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/8799.html
  4. Филиппов М.П. Филиппов А.М., Филиппова А.А.. Квантовые спектры излучений Солнца. См. www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/8809.html
  5. Поток энергии Солнца и его измерение / Ред. О. Уайт. М.: Мир. 1980. С. 203-205.
  6. Лазарев А.И., Николаев А.Г., Хрунов Е.В. Оптические исследования в космосе. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979. – 253 с.
Дата публикации: 22 января 2008
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.