Что такое светимость солнца
Солнечная светимость
Расчёт константы
См. также
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Солнечная светимость» в других словарях:
Светимость Солнца — Солнечная светимость, единица светимости, обычно используемая астрономами для представления светимости звёзд. Равна светимости Солнца, составляющей 3,827 × 1026 Вт или 3,827 × 1033 Эрг/с. Расчёт константы Вы можете рассчитать количество солнечной … Википедия
Солнечная масса — Солнечная масса, или масса Солнца внесистемная единица измерения массы, применяющаяся в астрономии для выражения массы звёзд и других астрономических объектов (например, галактик). Она обозначается через и равна массе Солнца: = (1,98892 ± 0 … Википедия
Солнечная активность — Последние 30 лет солнечной активности. Солнечная активность комплекс явлений и процессов, связанных с образованием и распадом в солнечной атмосфере сильных магнитных полей. Сод … Википедия
Солнечная постоянная — Солнечная постоянная суммарный поток солнечного излучения, проходящий за единицу времени через единичную площадку, ориентированную перпендикулярно потоку, на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца вне земной атмосферы. По данным … Википедия
Звезда — У этого термина существуют и другие значения, см. Звезда (значения). Плеяды Звезда небесное тело, в котором идут, шли или будут идти … Википедия
Звезда (астрономия) — Другие значения слова «звезда» см. в статье Звезда (значения). Плеяды, звёздное скопление Звезда небесное тело, в котором происходят, происходили или будут происходить ядерные реакции. Но чаще всего звездой называют небесное тело, в которой идут… … Википедия
Звезды — Другие значения слова «звезда» см. в статье Звезда (значения). Плеяды, звёздное скопление Звезда небесное тело, в котором происходят, происходили или будут происходить ядерные реакции. Но чаще всего звездой называют небесное тело, в которой идут… … Википедия
Будущее Земли — Выжженная Земля после перехода Солнца в фазу красного гиганта в представлении художника … Википедия
Солнечный радиус — В астрономии солнечный радиус единица длины, используемая для выражения размеров звёзд. Она равна радиусу Солнца и составляет = 6,960·108 м = 0,004652 астрономической единицы. Радиус Солнца примерно равен 109 радиусам Земли. См. также… … Википедия
Стандартные физические характеристики астероида — Для большинства пронумерованных астероидов известны всего несколько физических параметров. Всего несколько сотен астероидов имеют собственные страницы в Википедии, на которых содержится название, обстоятельства открытия, таблица элементов орбиты… … Википедия
Светимость Солнца или сколько энергии оно излучает?
Светимость Солнца или мощность светового излучения нашей Звезды огромна.
Ответ на вопрос какова светимость Солнца или сколько энергии оно излучает за счет своей внутренней термоядерной энергии может дать простой эксперимент.
Эксперимент по светимости нашей звезды
В солнечный полдень включим мощную электролампу, светимость или мощность которой нам известна. Закрыв глаза, мы поочередно «смотрим» то на Солнце, то на лампу. Если нам кажется, что лампа ярче, отодвинемся от нее. Если же нам кажется, что ярче наше светило, приблизимся к лампе. Когда же она покажется нам при закрытых глазах столь же яркой, как и Солнце, надо измерить расстояние от нас до лампы. Это расстояние (в метрах) зависит от светимости лампы. Расстояние до звезды известно: 150 млн. метров.
Теперь можно точно рассчитать светимость Солнца. Представьте себе большой шар, в центре которого находится Солнце; радиус шара равен расстоянию от Земли до светила (150 000 000 000 м). На 1 м 2 попадает 1353 вт (солнечная постоянная).
Поскольку, зная радиус, мы можем рассчитать площадь шара, то легко определим, что через всю площадь поверхности нашей Звезды излучается мощность 3,8 умножить на 10 в 26 степени Вт.
Это и есть мощность нашей Звезды или солнечная светимость.
Разумеется, это громадная величина, и все же существуют звезды, светимость которых больше в миллион раз. Рядом с подобной звездой наше светило выглядело бы совсем незаметным. Но у слабых белых карликов светимость в тысячу раз слабее, чем у Солнца.
Солнце
Урок 60. Физика 11 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Солнце»
Пришло время поговорить о центральном объекте Солнечной системы — о Солнце, которое занимает исключительное положение в нашей с вами жизни. Солнце — это типичный представитель звёзд, представляющий собой гигантский раскалённый плазменный шар, линейный радиус которого в 109 раз превышает таковой нашей планеты.
Используя третий обобщённый закон Кеплера можно показать, что масса Солнца примерно равна 2 ∙ 10 30 килограммам, что примерно в 333 000 раз больше массы Земли, и составляет почти 99,87 % суммарной массы всех тел Солнечной системы.
Второй не менее важной характеристикой Солнца является его светимость или полное количество энергии, излучаемое Солнцем по всем направлениям за единицу времени. Она определяется как произведение величины солнечной постоянной и площади сферы радиусом в одну астрономическую единицу:
Подставив в уравнение значения входящих в него величин и проведя необходимые вычисления, получаем, что светимость нашей звезды составляет примерно 3,8 ∙ 10 26 Вт.
Активное изучение Солнца и его влияние на нашу планету началось в начале XIX века. А важнейшую информацию о физических процессах, происходящих на Солнце, дало изучение его спектра поглощения. Ещё в 1814 году немецкий физик Йозеф Фраунгофер обнаружил в непрерывном солнечном спектре 576 тёмных линий — линий поглощения. Эти линии впоследствии были названы фраунгоферовыми линиями солнечного спектра. Сейчас же в солнечном спектре зарегистрировано более 30 тысяч фраунгоферовых линий, принадлежащих 72 химическим элементам. Их анализ показал, что преобладающим элементом на Солнце является водород, на долю которого приходится примерно 73,5 % солнечной массы. Ещё почти 25 % массы Солнца приходится на гелий.
Идея о гидростатическом равновесии позволила составить уравнения, по которым рассчитывают модели внутреннего строения «спокойного» Солнца, а также других звёзд.
Итак, модель спокойного Солнца даёт основания предполагать, что в его центре находится ядро, радиус которого может достигать 150—175 тыс. километров.
Над ядром располагается зона лучистого переноса. В ней происходит перенос энергии от ядра к более высоким слоям Солнца посредством поглощения и излучения фотонов высоких энергий. При этом слои не меняются своими местами, а энергия, излучённая нижним слоем, поглощается верхним и затем переизлучается им.
В последней трети радиуса Солнца находится конвективная зона, в которой передача энергии осуществляется посредством перемешивания, то есть конвекции.
Конвективная зона простирается практически до самой видимой поверхности Солнца — атмосферы.
Солнечная атмосфера состоит из нескольких слоёв: фотосферы, хромосферы и короны.
Фотосфера — это самый нижний слой солнечной атмосферы, толщиной не более трёхсот (300) километров. Именно этот нижний слой атмосферы, видимый нами как желтовато-яркий (реже белый) диск, зрительно воспринимается нами как Солнце.
Фотосфера даёт основную часть излучения Солнца. При этом считается, что наша звезда излучает энергию, как абсолютно чёрное тело. Тогда температура фотосферы Солнца может быть рассчитана по закону Стефана — Больцмана, согласно которому мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна четвёртой степени температуры:
В записанной формуле σ — это постоянная Стефана — Больцмана (σ = 5,67 ∙ 10 –8 Вт/(м 2 ∙ К 4 )).
Подставим это уравнение в формулу для определения светимости Солнца.
А из полученного равенства выразим температуру фотосферы
Подставив в полученную формулу численные значения входящих в неё величин и проведя все необходимые вычисления, получим, что температура фотосферы примерно равна 5745 К.
Температуру солнечной фотосферы можно определить и используя закон смещения Вина: длина волны, на которую приходится максимум излучения нагретого тела, обратно пропорциональна температуре этого тела:
Зная длину волны, на которую приходится максимум излучения Солнца, нетрудно определить температуру фотосферы. В большинстве случаев мы с вами будем считать, что температура фотосферы Солнца равна 6000 К.
При близком рассмотрении фотосферы можно заметить, что её поверхность состоит как бы из отдельных рисовых зёрен — гранул. Это огромные пузыри плазмы, диаметр которых может достигать 1000 километров. Время существования одной такой гранулы достаточно мало: в среднем 5—10 минут. Затем на её месте появляется новая гранула, которая будет отличаться от прежней по форме и размерам. Процесс постоянного возникновения и исчезновения гранул в фотосфере называется грануляцией.
Наиболее приметными и самыми известными объектами фотосферы Солнца являются солнечные пятна, диаметр которых может достигать 200 000 километров. Солнечные пятна — это области «холодного» газа. Их температура примерно на 2000—2500 К меньше, чем температура окружающей фотосферы. Поэтому на общем фоне поверхности Солнца они выглядят темнее (хотя, на самом деле, их реальный цвет красноватый).
Наблюдение за солнечными пятнами в начале XVII века показали, что их положение на Солнце постоянно меняется. Так было установлено, что наша звезда вращается вокруг своей оси в направлении движения планет.
Возникновение тёмных пятен на Солнце учёные связывают с колебаниями его магнитного поля. Так, в обычных условиях его индукция лишь в 2 раза превышает индукцию магнитного поля Земли. Но иногда в небольшой области возникают концентрированные магнитные поля, индукция которых может достигать 0,5 Тл. Такие мощные поля не дают горячей плазме подняться к поверхности. В результате чего вместо светлых гранул образуется тёмное пятно.
Вместе с тем вблизи пятен, где магнитное поле слабее, конвектвные движения усиливаются. И тогда в этих местах появляются хорошо заметные яркие образования — факелы. Факелы имеют сложную волокнистую структуру, а их температура на несколько сотен градусов превышает температуру фотосферы.
Во время полного солнечного затмения вокруг диска Луны бывает видна тонкая полоска красновато-фиолетового или розового цвета. Это хромосфера Солнца. Её толщина составляет порядка 10 000 километров. А температура вещества в ней увеличивается с высотой от от 4000 К до 20 000 К. Несмотря на такую высокую температуру, яркость хромосферы невелика из-за малой плотности вещества в ней.
Основным элементом структуры хромосферы Солнца являются спикулы. Они представляют собой достаточно тонкие, в масштабах Солнца, столбики светящейся плазмы.
Самая разреженная и самая горячая оболочка атмосферы Солнца — это солнечная корона. Её толщина составляет несколько радиусов Солнца. А температура плазмы в ней достигает 2 000 000 К.
Корона в основном состоит из протуберанцев и солнечных извержений. Протуберанцы наблюдаются на самом краю солнечного диска. Они похожи на гигантские арки, которые опираются на хромосферу Солнца. Как правило, в большинстве протуберанцев вещество движется медленно, а время их существования может достигать нескольких месяцев. Но иногда потоки вещества в них начинают довольно быстро двигаться. Говорят, что протуберанец стал активным.
Активный протуберанец может жить от нескольких десятков минут до нескольких суток. Затем он либо исчезает, либо превращается в эруптивный протуберанец. Они по внешнему виду напоминают гигантские фонтаны, которые в некоторых случаях «бьют» на высоту до 2 000 000 километров.
Облака плазмы, обусловленные солнечными вспышками и корональными выбросами, достигают Земли примерно через двое-трое суток. Они приводят к возникновению геомагнитных бурь на Земле, которые определённым образом влияют на технику и биологические объекты (в том числе и человека).
Число пятен и протуберанцев, частота и мощность вспышек на Солнце меняются с определённой, хотя и не очень строгой периодичностью. Эти периодические изменения солнечной активности называют солнечной цикличностью.
Наиболее известным и лучше всего изученным является солнечный цикл Швабе, длительностью около 11 лет. И цикл Хейла, равный двум циклам Швабе. За время этого цикла магнитное поле Солнца возвращается в своё исходное состояние.
Из внешней части солнечной короны истекает солнечный ветер. Он представляет собой непрерывный расширяющийся поток разрежённой плазмы, радиально исходящий от Солнца вдоль линий напряжённости магнитного поля и заполняющий собой межпланетное пространство.
И напоследок. Знаете ли вы, что Солнце светит почти белым светом?
Но из-за рассеяния и поглощения коротковолновой части спектра атмосферой Земли прямой свет Солнца у поверхности нашей планеты приобретает желтоватый оттенок.
Светимость Солнца
Солнечная светимость, 
— единица светимости, обычно используемая астрономами для представления светимости звёзд. Равна светимости Солнца, составляющей 3,827 × 10 26 Вт или 3,827 × 10 33 Эрг/с.
Расчёт константы
Вы можете рассчитать количество солнечной энергии, попадающей на Землю, путём сравнения площади сферы с радиусом, равным расстоянию Земли от Солнца (центр находится в звезде) и площади сечения, сделанного таким образом, чтобы ось вращения планеты принадлежала плоскости сечения.
160×160 км. (На самом деле требуется бо́льшая площадь, так как солнце не всегда находится в зените и, к тому же, некоторая часть излучения рассеивается облаками и атмосферой.)
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Светимость Солнца» в других словарях:
Светимость — в астрономии полная энергия, излучаемая источником в единицу времени (в абсолютных единицах или в единицах светимости Солнца; светимость Солнца = 3,86·1033 эрг/с). Иногда говорят не о полной С., а о С. в некотором диапазоне длин волн. Напр., в… … Астрономический словарь
Светимость — Светимость термин, используемый для именования некоторых физических величин. Содержание 1 Фотометрическая светимость 2 Cветимость небесного тела … Википедия
Светимость звезды — Светимость звезды, сила света звезды, т. е. величина излучаемого звездой светового потока, заключённого в единичном телесном угле. Термин «светимость звезды» не соответствует термину «светимость» общей фотометрии. С. звезды может относиться как к … Большая советская энциклопедия
СВЕТИМОСТЬ — в точке поверхности. одна из световых величин, отношение светового потока, исходящего от элемента поверхности, к площади этого элемента. Единица С. (СИ) люмен с квадратного метра (лм/м2). Аналогичная величина в системе энергетич. величин наз.… … Физическая энциклопедия
СВЕТИМОСТЬ — СВЕТИМОСТЬ, абсолютная яркость ЗВЕЗДЫ количество энергии, излучаемой ее поверхностью в секунду. Выражается в ваттах (джоулях в секунду) или в единицах измерения яркости Солнца. Болометрическая светимость измеряет общую мощность света звезды на… … Научно-технический энциклопедический словарь
СВЕТИМОСТЬ — СВЕТИМОСТЬ, 1) в астрономии полное количество энергии, испускаемое космическим объектом в единицу времени. Иногда говорят о светимости в некотором диапазоне длин волн, например радиосветимость. Обычно измеряется в эрг/с, Вт или в единицах… … Современная энциклопедия
СВЕТИМОСТЬ — звезды мощность излучения. Обычно выражается в единицах, равных светимости Солнца L? = 3,86?1026 Вт … Большой Энциклопедический словарь
СВЕТИМОСТЬ (в астрономии) — СВЕТИМОСТЬ звезды, мощность излучения. Обычно выражается в единицах, равных светимости Солнца L¤ = 3,86Ч1026 Вт … Энциклопедический словарь
Светимость — I Светимость в точке поверхности, отношение светового потока (См. Световой поток), исходящего от малого элемента поверхности, который содержит данную точку, к площади этого элемента. Одна из световых величин (См. Световые величины).… … Большая советская энциклопедия
Светимость (в физике) — В общей физике, светимость плотность потока световой энергии в данном направлении. В экспериментальной физике элементарных частиц светимостью называют параметр ускорителя или коллайдера, характеризующий интенсивность столкновения встречных пучков … Википедия
Светимость Солнца доказывает рост его массы
The luminosity of the Sun proves the growth of its mass
Астрономы утверждают, что Солнце постоянно уменьшается в массе. Потому что Солнце теряет вещество в потоках частиц солнечного ветра, постоянно истекающих из него в космос и в выбросах вещества из протуберанцев. Астрономы утверждают, что Сонце теряет по 1 миллиону тонн вещества в секунд в потоках частиц солнечного ветра. И ещё какую-то долю вещества Солнце теряет в форме излучения потоков фотонов разной энергии.
Получается, что за год из Солнце частицы солнечного ветра уносят 31,56 триллионов тонн массы вещества, это 3,156*10^16 килограммов. Но это только сто-триллионные доли от общей массы Солнца.
Подробнее об этом излагается в Теории Относительности Реальности, разработанной и развиваемой в России.
Достоверные факты результата работы процесса бытия звезды Солнце:
Масса звезды Солнце в текущую эпоху = 1,9855*10^30 кг.
Светимость звезды Солнце в текущую эпоху имеет величину 3,827*10^26 Вт = 3,827*10^33 эрг/с.
1 грамм любого вещества содержит Число Авогадро атомных единиц массы (а.е.м.): 1 г = 6,022140857*10^23 а.е.м., тогда 1 килограмм любого вещества содержит тысячу Чисел Авогадро а.е.м.: 1 кг = 6,022140857*10^26 а.е.м.
Отсюда следует, что масса звезды Солнце в текущую эпоху содержит: 1,9855*10^30 кг * 6,022140857*10^26 а.е.м./кг = 1,196*10^57 а.е.м.
Работа процесса совместного бытия плотной материи вещества Солнца и неплотной материи вакуума-эфира производит новую массу вещества Солнца: 1,195696*10^57 а.е.м. * 6,591*10^-18 с^-1 = 7,88*10^39 а.е.м.с^-1 в форме 7,88*10^39 новых нейтронов в секунду.
Свободный нейтрон в течение 14 минут и 40 секунд разделяется на протон, электрон, электронное антинейтрино и, этим изменением инерциальной системы бытия исходного нейтрона, производит фрактальное канальное энергетическое возмущение хаоса потоков элементарных отдельностей неплотной материи вакуума в форме фотона (тон-фотон + обертон-фотоны + унтертон-фотоны) с общей энергией фрактала фотона и кинетического движения протона и электрона 782318 электрон-вольт.
Если бы все новые нейтроны, рождаемые работой процесса бытия в веществе Солнца, разделялись на протон, электрон и фотон, светимость Солнца была бы равна идеальной величине:
7,88*10^39 нейтронов/с * 782318 электрон-вольт/нейтрон = 6,165*10^45 электрон-вольт/с.
1 эВ = 1,6021766208*10^-19 Дж = 1,6021766208*10^-12 эрг
Следовательно, теоретически возможная максимальная светимость Солнца в результате разделения всех рождаемых в относительно горячем веществе звезды Солнца новых нейтронов на протон и электрон составила бы:
6,165*10^45 электрон-вольт/с * 1,6021766208*10^-12 эрг/электрон-вольт = 9,8779*10^33 эрг/с
Значительная доля новых нейтронов включается в состав ядер атомов разных изотопов разных элементов горячего вещества Солнца.
Происходят разные термоядерные реакции, в том числе с поглощением энергии извне и выделением энергии вовне.
Сравнивая реально наблюдаемую и вычисленную идеальную величины светимости Солнца, видим, что идеальная светимость Солнца в 2,581 раз больше, чем реально наблюдаемая светимость Солнца.
Наблюдаемая величина светимости Солнца 3,827*10^33 эрг/с чрезвычайно близка к вычисленной идеальной светимости 9,877927*10^33 эрг/с.
Это является доказательством того, что действительно, работа процесса совместного бытия неплотной материи вакуума и плотной материи вещества производит продукт: продолжение бытия с равным пропорциональным приростом объёма пространства неплотной материи вакуума в форме мульти локального физического механизма бесконечного множества микроскопических больших взрывов истечения фонтаном во все стороны потоков новых элементарных отдельностей неплотной материи электростатики и истечения дипольным фонтаном потоков новых элементарных отдельностей магнетизма из существующих нейтронов, протонов, ядер атомов и электронов, увеличивающих совокупный объём пространства неплотной материи вакуума вселенной на удвоенную величину Объёмной Постоянной Хаббла; и, вблизи существующих нейтронов, протонов, ядер атомов и электронов, рождения новых атомных единиц массы вещества, порциями по 3,5 кубических метров, естественной самофокусировой налетающих со всех сторон и дипольно к магнитным полюсам в объёмы пространства по
10^-45 кубических метров новых нейтронов в размере половины от величины прирастающего объёма пространства вакуума-эфира космоса вселенной хаоса потоков существующих элементарных отдельностей неплотной материи электростатики и магнетизма неплотной материи вакуума, увеличивающих совокупную массу вещества вселенной на относительную величину Объёмной Постоянной Хаббла мульти локальным физическим механизмом несметного множества микроскопических больших схлопываний.
Это проявляется равным пропорциональным приростом объёма пространства неплотной материи вакуума и массы вещества Реальности-Вселенной на относительную величину Объёмно-массовой Постоянной Хаббла.
«Закон неуничтожимости и сохранения массы вещества» теоретически сформулировали ещё древнегреческие философы.
Никаких подтасовок наблюдательных и экспериментальных фактов, и фундаментальных физических величин мною не проводилось. Все теоретические и наблюдательно-экспериментальные факты приведены и применены открыто, честно, без противоречия алгоритму причинно-следственной логики здравомыслия.
Возможно, величину Объёмной (и Линейной) Постоянной Хаббла надо чуть увеличить, чтобы в расчётах получить светимость Солнца, равную наблюдаемой.
Или надо уточнить массу Солнца в сторону увеличения, с учётом «дефекта» массы вещества звезды, вследствие взаимного затемнения друг на друге давления хаоса потоков элементарных отдельностей неплотной материи вакуума в физическом механизме взаимной экранизации массы относительно большого количества нейтронов, протонов, ядер атомов и электронов.
В условия относительно холодного вещества недр Земли (с небольшой кинетической скоростью атомов) почти все новые нейтроны успевают включиться в состав ядер атомов разных изотопов разных элементов. Лишь миллионные доли новых нейтронов разделяются на протон, электрон, электронное антинейтрино с выделением 782318 электрон-вольт. Но и этой энергии достаточно для обеспечения того теплового потока, что истекает вовне из вещества Земли.
Все радиоактивные реакции являются всего лишь вторичными следствиями от ядерного синтеза новыми нейтронами.