Imaging the Universe

“Sun poster” by Kelvinsong – Saját munka. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Commons – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sun_poster.svg#/media/File:Sun_poster.svg

A csillagászok a színképvonalakat a csillagok és felhők kémiai összetételének és hőmérsékletének meghatározására használják, mivel értjük, hogy az elektronok átmenetei hogyan hoznak létre bizonyos hullámhosszúságú fényt. A színképvonalakat a Doppler-eltolódással még arra is használhatjuk, hogy meghatározzuk a galaxisok, valamint a kettős rendszerekben lévő csillagok távolságát.

A labor ezen részében a Nap spektrumát fogjátok megvizsgálni, hogy meghatározzátok a Nap felszínének kémiai összetételét.

Kérdés

1. Elemezze a laboratóriumi kézikönyvben megadott napspektrumot. A labor 3. rész 1. kérdésében kapott eredményeit felhasználva azonosítsa a diagramon jelölt hat vonalat. A vonalak közül három az 5173 Angströmnél lévő magnézium (Mg), az 5889 Angströmnél lévő nátrium (Na) és az 5270 Angströmnél lévő vas (Fe) vonala.

2. Milyen elemek vannak jelen a Napban a megadott spektrum alapján?

A Nap, mint a legtöbb csillag, fekete testként viselkedik, ami azt jelenti, hogy a 15,6 millió K-s magból folyamatos spektrumot produkál. Ha a Napnak nem lenne fotoszférája vagy kromoszférája, akkor folyamatos spektrumot látnánk. A fotoszféra azonban körülbelül 5800 K hőmérsékletű plazmából és gázból áll, így a gáz elnyeli az energia egy részét, amikor a fotonok kifelé haladnak a fotoszférán keresztül. Ez abszorpciós vonalakat hoz létre a Nap spektrumában. Hasonlóképpen, a kromoszférát 25000 K körüli hőmérsékletre melegítik fel. Ez felelős az emissziós vonalakért a Nap spektrumában.

3. Használd a Wien-törvényt a Nap fotoszférájának és kromoszférájának csúcshullámhosszainak meghatározásához.

4. Milyen színű a kromoszféra és a fotoszféra?

5. A kromoszféra és a fotoszféra színei. Ha egy foton csúcshullámhosszát 1,8 Angströmnél mértük, mekkora a hőmérséklet? A Napban honnan származik?

6. Rajzoljátok le az elektromágneses spektrumot! Jelöld be rajta a Nap kromoszférájának, fotoszférájának és magjának csúcshullámhosszát. Az elektromágneses spektrum melyik része ez?