Какого цвета Солнце?
Хотя солнце кажется желтым или оранжевым, на самом деле оно ослепительно белое. Из-за атмосферы Земли, Солнце выглядит желтым и меняет цвета на восходе и закате. Реальный цвет Солнца можно увидеть из космоса, потому что в космосе нет молекул, с которыми взаимодействовал бы свет.
Наше Солнце — это почти идеальная сфера горячей плазмы, расположенная в центре Солнечной системы. Это звезда главной последовательности типа G, на долю которой приходится более 99,8% массы Солнечной системы.
Это, несомненно, основной источник энергии для жизни на Земле. Однако большинство людей не знает самого главного свойства Солнца; какого оно цвета?
Если вы попросите кучу людей сказать вам, какого цвета наше Солнце, то, скорее всего, они посмотрят на вас, как на дурака и скажут вам очевидный ответ: оно желтое.
Но так ли это на самом деле?
Вы будете удивлены, узнав, что Солнце не красное, не оранжевое и не желтое. Вместо этого Солнце — это все цвета, сплавленные вместе, которые кажутся нашим глазам белыми.
Радужный свет — форма разноцветной дуги окружности — исходит от Солнца и делится на семь цветов. Каждый цвет обладает уникальной длиной волны. У синего самая короткая, а у красного самая длинная длина волны.
Почему Солнце выглядит желтым или оранжевым?
С нашей точки зрения, Солнце действительно выглядит желто-оранжевым, особенно вскоре после восхода и до захода солнца. Это происходит из-за атмосферы Земли.
Солнце излучает широкий диапазон частот света. В верхней части атмосферы Земли, солнечный свет состоит из почти 50% инфракрасного света, 40% видимого света, и 10% ультрафиолетового света. Атмосфера отфильтровывает более 70% солнечного ультрафиолета, особенно на самых коротких длинах волн.
Фотоны в нижнем конце спектра (желтый, оранжевый, красный) рассеиваются не так легко, в то время как более высокий конец спектра (фиолетовый, индиго и синий) с большей вероятностью рассеивается.
Также было замечено, что Солнце излучает больше фотонов в зеленом сегменте спектра, чем любой другой.
В полдень короткие волны (синий свет) ударяют по молекулам воздуха в верхних слоях атмосферы и многократно рассеиваются, прежде чем попасть в глаза. Этот эффект рассеяния также придает небу голубой цвет.
Ближе к горизонту солнце кажется оранжевым
Однако на восходе и закате солнце находится ближе к горизонту, а это означает, что свет проходит через большее количество атмосферных молекул. При увеличении атмосферы синие фотоны рассеиваются еще больше, оставляя только низкоэнергетический желтый, красный и оранжевый свет.
А когда в воздухе появляется пыль и дым, это усиливает эффект рассеяния, придавая Солнцу более красноватый вид.
Фактический цвет нашего солнца
Если вы посмотрите на Солнце с Луны или с Международной космической станции (МКС), вы увидите его истинный цвет. Поскольку в космосе нет атмосферы, свету не с чем взаимодействовать. Поэтому из космоса Солнце выглядит блестяще белым, с индексом цветового пространства CIE (0.3, 0.3).
Изображение Солнца, сделанное с МКС
Цвет также указывает на температуру звезды. Наше Солнце, например, имеет температуру поверхности около 5505°C и среднюю яркость около 1,88 гига Канделы на квадратный метр.
Более холодные звезды кажутся краснее других. Бетельгейзе, одна из самых ярких звезд на ночном небе, разбухла и остыла, превратившись в красного сверхгиганта. Ее температура колеблется от 3000°C до 3400°C.
Горячие звезды выглядят синими. Риггл, например, кажется невооруженным глазом одной сине-белой звездой, и она может достигать температуры выше 11 000°C.
Ложные цветные изображения
Если наше Солнце на самом деле белое и его видимые выходные пики зеленого цвета, то почему некоторые солнечные изображения являются голубыми, зелеными, оранжевыми или красными?
На самом деле, человеческие глаза могут обнаружить только небольшой сегмент электромагнитного спектра, и этот сегмент называется видимым светом. Ультрафиолетовые и инфракрасные лучи имеют меньшую и большую длину волны, чем видимый свет, соответственно.
Изображение Солнца, снятое в экстремальных ультрафиолетовых лучах
Астрономические приборы, такие как солнечная и Гелиосферная обсерватории, фиксируют данные Солнца в ультрафиолетовых и инфракрасных лучах. Изображения, полученные из таких данных, должны быть окрашены так, чтобы наши глаза могли их видеть. Таким образом, ученые используют уникальные цвета (например, неоновый зеленый или ярко-красный), чтобы представить невидимые версии Солнца.
Чтобы сделать изображения более похожими на то, чего ожидают люди, ученые часто раскрашивают реальные изображения Солнца, снятые в видимом белом свете.
Солнце фиксируется в видимом белом свете, а затем кодируется цветом, чтобы оно выглядело оранжевым
Источник
Какого цвета Солнце в космосе на самом деле?
Солнце излучает все цвета видимого света и фактически излучает все частоты электромагнитных волн, кроме гамма-лучей
Солнце излучает все цвета радуги более или менее равномерно, и в физике это сочетание называется «белым». То есть цвет солнца белый. Вот почему мы можем видеть так много разных цветов в мире природы при освещении солнечным светом.
Если бы солнечный свет был чисто зеленым, то все снаружи выглядело бы зеленым или темным. Мы можем видеть красноту розы и голубизну крыла бабочки под солнечным светом, потому что солнечный свет содержит красный и синий свет. То же самое и со всеми остальными цветами.
Когда инженер по разработке лампочек проектирует лампу, которая должна имитировать солнце и, следовательно, обеспечивать естественное освещение, он проектирует белую лампочку, а не желтую. Тот факт, что вы видите все основные цвета, присутствующие в радуге (которая представляет собой солнечный свет, разделенный туманом), и ни один из цветов не отсутствует, является прямым доказательством того, что солнечный свет белый.
Солнце излучает все цвета видимого света и фактически излучает все частоты электромагнитных волн, кроме гамма-лучей. Сюда входят радиоволны, микроволны, инфракрасные волны, видимый свет, ультрафиолетовые волны и рентгеновские лучи.
Солнце излучает все эти цвета, потому что оно является тепловым телом и излучает свет в процессе теплового излучения. Так же, как раскаленный уголь или светящийся элемент электрической плиты, Солнце светится всеми цветами из-за своей температуры. Вот почему лампы накаливания излучают свет, который так хорошо имитирует солнечный свет: они содержат металлические нити, которые нагреваются до тех пор, пока не будут светиться так же, как Солнце.
Может возникнуть соблазн изучить цветовую составляющую солнечного света и определить самый яркий цвет (пиковую частоту) как фактический цвет Солнца. Проблема с этим подходом в том, что пиковая частота не имеет конкретного значения. Пиковая частота различается в зависимости от того, находитесь ли вы в частотном пространстве или в пространстве длин волн, как показано на изображениях ниже.
В пространстве длин волн солнечный свет достигает пика фиолетового цвета. В частотном пространстве максимум солнечного света приходится на инфракрасный. Какой из них правильный? Они оба правильные. Это всего лишь два разных, но вполне действенных способа измерения цветового содержания. И это показывает нам, почему придавать особое значение пиковой частоте бессмысленно.
Кроме того, астрономам нравится моделировать Солнце как идеальное черное тело, но это не так. Согласно модели черного тела с длиной волны и пространством, пик Солнца имеет зеленый цвет! Когда астрономы говорят, что солнце зеленое, они имеют в виду, что длина волны их неточной модели соответствует зеленому цвету.
Обратите внимание, что графики ниже показывают солнечный свет, измеренный в космосе до входа в атмосферу Земли (данные из наземных эталонных спектров ASTM).
Спектр солнечного света в космосе как функция длины волны.
Это истинный цветовой состав Солнца. Солнечный свет, который мы видим на поверхности Земли, отфильтрован атмосферой и немного отличается. Атмосфера имеет тенденцию рассеивать синий и фиолетовый больше, чем другие цвета.
Спектр солнечного света в космосе как функция частоты.
В результате прямой солнечный свет на поверхности земли немного краснее солнечного света в космосе. В период восхода и заката, когда солнечный свет проходит через гораздо большую толщину атмосферы, чем обычно, солнечный свет на поверхности земли становится еще более красным. Но само солнце все-таки белое.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Какого цвета Солнце на самом деле?
Казалось бы, вопрос, какого цвета Солнце, совсем глупый. Все знают, что оно жёлтое. Таким мы видим его на небе, так его изображают на разных картинках и схемах, да и на фотографиях видно. Но на самом деле всё сложнее, чем кажется. Какого цвета Солнце на самом деле?
Солнце жёлтое?
Солнце относится к классу жёлтых карликов спектрального класса G2V. К этому типу относятся звезды с температурой поверхности в пределах 5000 – 6000 К и имеющие размеры и массу, сравнимые с солнечными. Жёлтые карлики всегда изображают жёлтыми, красные – красными и т.д.
Если посмотреть на небо, когда Солнце не слишком высоко и не очень яркое, отчётливо видно, что оно жёлтое. Даже дети подсознательно это замечают и рисуют его именно жёлтым карандашом.
С этой точки зрения Солнце – жёлтое. Ведь не доверять собственным глазам кажется глупым, тем более, в этом легко убедиться лично.
Солнце белое?
Если пропустить солнечный свет через призму, он разложится на спектр, и мы увидим области разного цвета. То есть, солнечный свет состоит из электромагнитных волн всего видимого спектра, а свет мы воспринимаем именно как электромагнитные волны с разной длиной волны. Стеклянная призма преломляет их по-разному, поэтому видно их разделение. Вы знаете это из курса школьного физики.
В солнечном свете есть электромагнитные волны всего видимого спектра, от фиолетовых до красных. Все вместе они дают белый свет. На снимках, сделанных в космосе, когда Солнце попадает в кадр, видно, что оно именно белого цвета.
Да и как иначе, если оно излучает в самых разных диапазонах, и видимый свет – лишь малая часть излучения. Притом доля желтого света в нём не больше, чем других. При температуре поверхности в 5800 К Солнце и должно быть белым.
Солнце зелёное?
Хотя Солнце и излучает в самых разных диапазонах, отчего в сумме получается белый свет, но излучения с длиной волны в 500 нм получается больше в общей сумме, а это зелёный свет. Поэтому среди всех цветов зелёный должен преобладать, и мы должны видеть Солнце в зелёном оттенке.
Думаете, это совсем глупость? На самом деле зелёный цвет Солнца можно видеть. Вы наверняка слышали про «зелёный луч», который можно иногда видеть на закате, перед тем, как Солнце скроется за горизонтом. Это явление можно увидеть в любом месте, но чаще встречается на море. Есть роман «Зелёный луч», и много фотографий, вот одна из них:
Иногда на закате Солнце бросает зелёный луч.
Иногда небо и в самом деле становится зелёным.
Какого цвета Солнце на самом деле
Так можно совсем запутаться – видим Солнце желтым или зелёным, а в космосе оно выглядит белым. Где правда и какого цвета Солнце на самом деле? Ответ прост – Солнце белое, именно потому что излучает во всём видимом спектре. То, что зеленого чуть больше, особой роли не играет и не заметно в обычных условиях.
Но почему мы видим Солнце желтым? Потому что мы находимся на планете Земля, под слоем атмосферы, и смотрим через неё. Атмосфера рассеивает фиолетовую и синюю часть спектра, поэтому небо голубое, а цвет Солнца выглядит более жёлтым, так как красная часть спектра в атмосфере рассеивается хуже. А к ней близко находится и оранжевая и желтая часть.
На закате Солнце выглядит и вовсе красным, потому что лишь излучение с большей длиной волны может пробиться через толстый слой атмосферы. Ведь, когда Солнце низко над горизонтом, свет от него к нам идет не сверху, где воздушная прослойка тоньше, а под углом, и преодолевает толстый слой воздуха.
Причём воздух этот вовсе не так чист, как кажется – в нём много пыли, водяных паров и прочих включений. Поэтому, чем толще воздушная прослойка, тем сильнее она поглощает и преломляет свет. И Солнце на закате выглядит красным и не очень ярким – иногда на него даже можно спокойно смотреть.
Иногда условия преломления складываются идеально, и Солнце может выглядеть зелёным – испустить тот самый зелёный луч. Длится это недолго и бывает нечасто.
Зеленая часть спектра, хотя доля её в общем излучении Солнца велика, также рассеивается в атмосфере, придавая небу не чисто синий цвет, а с уклоном к зелёному. Мы не видим его зелёным лишь потому, что воспринимаем не отдельные цвета, а всю сине-зелёную часть спектра, где синий и фиолетовый в сумме преобладают. И когда мы смотрим на дневное небо, работают колбочки сетчатки глаза, восприимчивые и к синему, и к зелёному, и к жёлтому цвету. И небо выглядит голубым.
А настоящий цвет Солнца – белый. Именно таким оно и выглядит, если на него смотреть из космоса, где атмосфера не мешает. В пустыне белый цвет Солнца тоже хорошо виден — воздух там сухой, в нём мало водяных паров, поэтому преломление и искажение света происходит не так сильно.
В пустынной местности Солнце белое.
На рисунках и схемах его намеренно изображают жёлтым, так привычно. На фотографиях, сделанных в телескоп через фильтр, оно выглядит жёлтым по той же причине, что и без телескопа – из-за влияния атмосферы. К тому же, часто фотографии делают с применением различных цветных фильтров, чтобы повысить контраст и выделить детали.
Источник