Күннің радиосәулеленуі. Тынық күннің радиусы

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Абсалют қара дене-өзіне түскен сәуле ағынын оның спектрлік құрамы мен температурасына қарамай толық жұтатын дене.Абсалют қара дененің сәуле жұтқыштық коэфиценті 1-ге тең.Ал сәуле шығаруқабілеті,оның температурасымен толқын жиілігіне байланысты анықталады. Табиғатта өзіне түскен сәуле ағынын түгелдей жұтатын дене кездеспейді. Өзінің оптикалық қасиеті жағынан абсалют қара денеге тым жақындайтын қара күйе, барқыт қара және қарайтылған платина болып есептеледі. Ол жарық ағынының көрінетін бөлігін түгелдей дерлік 99% сіңіріп алады. Физикада абсают қара дененің моделі ретінде сыртқы беті сәуле ағынын өткізбейтін, ал кішкене есігі бар қуыс дене алынады. Мұндай қуыс денеге енген сәуле оның ішкі жағына сан рет шағылып, сыртқа шықпай түгелдей делік қалып қояды. Сәуле шығаратын дененің ішкі энергиясы есебінен пайда болатын және осы дененің температурасы мен оптикалық қасиеттеріне тәуелді электромагниттік сәуле жылулық сәуле деп аталады.
Сәуле шығарушы денелермен тепе-теңдікте бола алатын бірден бір сәуле түрі жылулық сәуле болып табылады. Тепе-теңдіктегі сәуле деп аталатын осындай сәуле барлық денелері бірдей температурада болатын адиабаттық тұйық жүйеде орнығады.
Тепе-теңдіктегі күйлер мен процестер термодинамика заңдарына бағынады. Сондықтан жылулық сәуле термодинамиканың принциптерінен келіп шығатын кейбір жалпы заңдылықтарға бағынуға тиіс.
Кез келген дененің сәуле шығарғыштық және сәуле жұтқыштық қабылеттері арасында байланыс бар. Осы байланысты 1859 ж Г.Кирхгоф тепе-теңдіктегі сәуле үшін тағайындап, заң ретінде тұжырымдады: Дененің сәуле шығарғыштық қабілетінің оның сәуле жұтқыштық қабілетіне қатынасы дене табиғатына тәуелді емес, ол барлық денелер үшін жиілік пен температураның әмбебап функциясы болып табылады:
. (1)
1860 ж. Кирхгоф қара дене ұғымын енгізеді. Бұл дене бетіне түсетін сәулелік энергияны жиілігі қандай екеніне қарамай және кез келген температура жағдайында толық жұтады. Осындай дененің жұтқыштық қабілеті бірге тең: . Сонымен,Кирхгоф заңындағы функциясының мағынасы түсінікті болды: ол қара дененің сәуле шығарғыштық қабілеті.
Қара дененің сәуле шығарғыштық қабілеті және жылулық сәуле энергиясының тепе-теңдіктегі тығыздығы арасындағы байланыс мына белгілі қатынаспен анықталады
, (2)
- жиілік пен температура функциясы; ол жылулық сәуле энергиясының жиілік бойынша үлестірілуін анықтайды.
1896 ж. Вин қара дененің сәуле шығарғыштық қабілеті үшін айқындалған өрнек ұсынды:
, (4)
мұндағы - эмпирикалық тұрақтылар.
Рэлей-Джинс формуласы. 1900 ж. Рэлей, кейіннен Джинс классикалық статистикалық физиканың еркіндік дәрежелер бойынша энергияның теңдей үлестірілуі жайындағы теореманы пайдаланып, функциясы үшін басқа формула ұсынды.
. (5)
Бұл формуланы 1900 ж. Д.У.Рэлей ұсынған, толығырақ негіздеген Д.Д.Джинс
Қара дене шығаратын сәуленің спектріне жүргізілген зерттеулер мынаны көрсетті: Рэлей-Джинс

формуласы жеткілікті кіші жиіліктер, яғни жеткілікті үлкен толқын ұзындықтары үшін ғана спектрді жақсы бейнелейді. Сонымен, Рэлей-Джинс және Вин формулалары қара
дене шығаратын сәуле спектрінің кіші және үлкен жиіліктер жағынан шеттерін ғана бейнелейді. Бұлар спектрдің ортаңғы бөлігін бейнелеуге тіпті жарамайды.

Күннің радиосәулеленуі. Тынық күннің радиусы
Күн атмосферасы негізінен: фотосфера, хромсфера, тәж атты үш бөліктен тұрады.
1)Фотосфера - Күн атмосферасының ең төменгі орасан жұқа қабаты. Оның қалындығы - [1]2000RКүн ≈ 350 км. Ол бізге келетін күн энергиясының бәрін дерлік сәулелендіреді: фотосфера сәулеленуі одан жоғары орналасқан хромосера мен тәждің сәулеленуінен 10 000 есе көп. Хромосфера мен тәж фотосфераның үздіксіз оптикалық сәулеленуін еркін дерлік жібереді, сондықтан фотосфера Күнді тікелей бақылау жүрісінде Күннің ақ жарықтағы көрнекі беті сияқты көрінеді. Фотосферадағы температура ~6000 К, қысым - ~0,1 атм.
2)Хромосфера- қалыңдығы 0,04 R күн ортаңғы қабат Хромосферада әуелі сутегінің, одан кейін гелийдің де иондануына әкелетін температураның онмындаған Кельвинге дейін өсуі байқалады. Мұндағы қысым - ~10-6 атм. Сөйтіп, фотосфера - бейтарап сутегінің Күндегі жалғыз аймағы. Хромосфераның жоғарғы қабаттарда тағы бір әдеттен тыс температураның кенет ~1 млн К-ге дейінгі көтерілуі байқалады.
3)Тәж-ең жоғарғы қабат. Оның қалыңдығы бірнеше R күн.Мұнда тәж - Күн атмосферасының ең сыртқы және сиретілген қабаты басталады. Ішкі тәждің температурасы - ~1,5 млн К, қысымы - 610-8 атм.
Тәждің мұндай жоғары температурасы көптеген тәуелсіз анықтамалармен расталады.тәждің бірнеше эмиссиялық сызықтар - жасыл, қызыл, т.б. тоғыздан он төртке дейін электрондарынан айырылған жоғары иондалған Fe, Nі және Ca атомдарымен жіберілген сызықтар екені табылды. Электрондардың үзілуі ауыр қозғалғыш электрондармен соқтығу нәтижесінде пайда болғандықтан, электрондардың кинетикалық энергиясы өте жоғары келеді. Қысқатолқынды аймақта Т1,5106 К сиретілген газдың спектріне сәйкес иондардың негізгі сызықтардың жиынтығы байқалады. Жылдамдықтарының жылулық шашылуына байланысты жоғарыиондалған FeX-FeXІV атомдарының спектрлік сызықтарының ендігі 10[6] К көп температураға сәйкес. .
Күн атмосферасы 3 қабаттан тұрады:
Әдеттегі жағдайда біз хромосфера мен Тәжді емес, фотосфераны көру себебіміз:
1)Фотосфераның оптикалық аралықта сәулеленуі хромосфера мен Тәждің сәулеленуімен 10000 есе аз емес, қарқымды.
2)Хромосфера мен Тәж фотосферасының сәулеленуі үшін толығымен мөлдір.
Фоосфераның радиосәулеленуі хромосферада қатты жұтылады. Сондықтан біз Фотосфераның радиосәулеленуін бақылай алмаймыз. Тек субмиллиметрлік аймақта (L=100*10)Хромосфера мөлдір болып табылады. Тәж-тек 120 см толқын ұзындығы оптикалық қалыңдығы 1-ге тең. Сондықтан толқын ұзындығы 1 ден жоғары сәулеленуді біз ек Тәжден ал дм мен одан қысқа толқын ұзындықтары хромосфераның радиосәулеленуінің үлесі болады. Сол себептен Күннен байланысты радиокөздердің бұрыштық өлшемі көрінетін дискінің мөлшерінен әлдеқайда жоғары. Тәждің орташа температурасы 1,5 млн К тең.
Хромосферада температура үлкен градиенті бақыланады. Төменгі хромосферада температура 7000 К-нен жоғары қарай 20 000 К өседі. Ортасымен алғанда 10 000 К деп аталатын болады.
Тәж радиосәулеленуі қарапайым модульдегенде 2 қабатты көздің радиосәулелену түрінде алуға болады. Бұл модельдік Күннің көрінетін денесінің центрі бағытындағы жарықтылықтың температурасы Тхром тең Тәжбен әлсізденген хромосфералық сәулеленуімен және өзіндік ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.