Zobrazení vesmíru

„Sun poster“ by Kelvinsong – Vlastní tvorba. Licencováno pod CC BY-SA 3.0 via Commons – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sun_poster.svg#/media/File:Sun_poster.svg

Astronomové používají spektrální čáry k určení chemického složení a teploty hvězd a mraků, protože rozumíme tomu, jak přechody elektronů vytvářejí určité vlnové délky světla. Pomocí spektrálních čar s dopplerovým posunem můžeme dokonce určovat vzdálenosti galaxií i hvězd ve dvojhvězdných systémech.

V této části laboratoře se budete zabývat spektrem Slunce, abyste určili chemické složení slunečního povrchu.

Vyšetřete

1. Co je to spektrum? Analyzujte sluneční spektrum uvedené v laboratorní příručce. Použijte své výsledky z části 3 otázky 1 laboratoře a určete šest čar, které jsou na grafu vyznačeny. Tři z těchto čar pocházejí z hořčíku (Mg) a mají hodnotu 5173 Angstromů, sodíku (Na) 5889 Angstromů a železa (Fe) 5270 Angstromů.

2. Jaké prvky jsou přítomny ve Slunci na základě poskytnutého spektra?

Slunce se stejně jako většina hvězd chová jako černé těleso, což znamená, že z jádra o teplotě 15,6 milionu K vytváří spojité spektrum. Kdyby Slunce nemělo fotosféru nebo chromosféru, pak bychom viděli spojité spektrum. Fotosféra je však tvořena plazmou a plynem, který má teplotu přibližně 5800 K, takže plyn pohlcuje část energie, když fotony procházejí fotosférou ven. Ve slunečním spektru tak vznikají absorpční čáry. Podobně chromosféra je zahřátá na teplotu kolem 25 000 K. Je zodpovědná za emisní čáry ve slunečním spektru.

3. Pomocí Wienova zákona určete vrcholové vlnové délky sluneční fotosféry a chromosféry.

4. Jaké barvy mají chromosféra a fotosféra?

5. Jaké barvy mají chromosféra a fotosféra? Pokud jste naměřili vrcholovou vlnovou délku fotonu 1,8 angstromu, jaká je jeho teplota? Kde ve Slunci vznikl?

6. Nakreslete elektromagnetické spektrum. Vyznačte na něm vrcholové vlnové délky pro chromosféru, fotosféru a jádro Slunce. O jakou část elektromagnetického spektra se jedná?