Imaging the Universe

„Plakat Słońca” by Kelvinsong – Praca własna. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Commons – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sun_poster.svg#/media/File:Sun_poster.svg

Astronomowie używają linii widmowych do określania składu chemicznego i temperatury gwiazd i obłoków, ponieważ rozumiemy, jak przejścia elektronów wytwarzają pewne długości fali światła. Możemy nawet użyć linii widmowych z przesunięciem dopplerowskim do określenia odległości do galaktyk, jak również gwiazd w układach podwójnych.

W tej części laboratorium, będziesz patrzył na widmo Słońca, aby określić skład chemiczny powierzchni słonecznej.

Wykonaj ćwiczenie

1. Przeanalizuj widmo Słońca zamieszczone w podręczniku laboratoryjnym. Wykorzystaj wyniki z części 3 Pytanie 1 laboratorium do zidentyfikowania sześciu linii, które są zaznaczone na wykresie. Trzy z tych linii pochodzą od magnezu (Mg) w 5173 Angstremach, sodu (Na) w 5889 Angstremach i żelaza (Fe) w 5270 Angstremach.

2. Jakie pierwiastki są obecne w Słońcu na podstawie dostarczonego widma?

Słońce, jak większość gwiazd, zachowuje się jak ciało czarne, co oznacza, że wytwarza ciągłe widmo z jądra o temperaturze 15,6 mln K. Jeśli Słońce nie miałoby fotosfery lub chromosfery, wtedy widzielibyśmy ciągłe widmo. Jednakże fotosfera jest zbudowana z plazmy i gazu o temperaturze około 5800 K, więc gaz pochłania część energii, gdy fotony przechodzą na zewnątrz przez fotosferę. Tworzy to linie absorpcyjne w widmie słonecznym. Podobnie, chromosfera jest podgrzewana do temperatury około 25000 K. Jest ona odpowiedzialna za linie emisyjne w widmie słonecznym.

3. Wykorzystaj prawo Wiena do wyznaczenia szczytowych długości fal fotosfery i chromosfery Słońca.

4. Jakiego koloru są chromosfera i fotosfera?

5. Jeśli zmierzyłeś szczytową długość fali fotonu na 1,8 Angstroma, to jaka jest jego temperatura? Gdzie na Słońcu powstał foton?

6. Narysuj widmo elektromagnetyczne. Zaznacz na nim szczytowe długości fal dla chromosfery, fotosfery i jądra Słońca. Jaka to część widma elektromagnetycznego?

6.