Emissiespectrum chromosfeer (zon)

Kees stelde deze vraag op 22 januari 2013 om 22:32.

Beste natuurkundigen,

 

In mijn leerboek staat dat gassen delen van lichtspectrum absorberen en vervolgens in alle richtingen uitstraalt. Als voorbeeld wordt gegeven:

- Een natriumlamp schijnt door een kleurloze vlam op een wand -> geen schaduw.

- Natriumchloride wordt in de vlam gegooid, door thermische aanslag ontstaat een gele vlam met een lijnenspectrum uniek voor natrium.

- De vlam werpt nu een schaduw op de wand. Uitleg: Het licht van de natriumlamp wordt geabsorbeerd en vervolgens in alle richtingen uitgezonden, resulterend in een veel lagere lichtintensiteit achter de vlam (vanaf de natriumlamp gezien).

 

Nu over de zon: De fotosfeer zendt een continu spectrum uit. Door de chromosfeer (voornamelijk Helium) ontstaat een spectrum waar de lijnen uniek voor Helium uit zijn. Verklaring volgens het boek: het licht met deze frequenties wordt door de heliumdeeltjes in de chromosfeer geabsorbeerd en vervolgens in alle richtingen uitgezonden, waardoor de lichtintensiteit zo laag is dat de lijnen van het heliumspectrum zwart zijn.

 

Nu bedacht ik me dit:

- De zon is een bol en zendt dus licht uit in elke richting. Van al het licht dat het uitzendt komt (als voorbeeld) 1% op de aarde terecht.

- Door de heliumdeeltjes in de chromosfeer komt (als voorbeeld) maar 1% van die 1% van het 'heliumlicht' op de aarde. De andere 99% van dat heliumlicht wordt in alle andere richtingen uitgezonden. (0,01% van het heliumlicht dat de zon uitzendt komt dan op aarde terecht)

- Maar van die 99% van al het licht dat oorspronkelijk niet op aarde zou komen, wordt toch ook al het heliumlicht in alle richtingen verspreid in de chromosfeer?

-Is het dan niet zo dat van alle stralen die oorspronkelijk niet op de aarde zouden komen, toch 1% van het heliumlicht wél op aarde komt? (1% van de 99% dat niet op aarde komt, komt toch op aarde) En zou dat dan de heliumlijnen die je vanaf aarde ziet niet moeten opvullen?

 

Kan iemand mij dit alsjeblieft uitleggen? Bij voorbaat dank!

 

Met vriendelijke groeten,

Kees

Reacties

Theo op 22 januari 2013 om 23:50

De hoeveelheid licht die vanaf de zon op de aarde komt is de fractie die de doorsnede van de Aarde inneemt van de totale bolvormoppervlakte 4πr2 met straallengte r gelijk aan afstand zon-aarde (1 AU = 150 000 000 km).  Da's aanzienlijk minder dan 1%.

In die fractie zit al het licht dat rechtstreeks op ons afkomt alsook wat via een absorptie/emissiebochtje tot ons komt. Wat de bron ook is en hoeveel bochten er ook gemaakt zijn, de zonnestraling in al zijn componenten worden evenredig uitgesmeerd over een boloppervlak van 4πr2 (met  Rzon < r < raarde-zon ) en de fractie daarvan die met de doorsnede van de aarde overeenkomt (πRaarde2) bereikt ons.

De intensiteit van de straling die vanaf het midden van de zichtbare zonneschijf op ons afkomt is vele malen groter dan de straling die vanaf de zonnerand schuin op ons afkomt.

De absorptie door helium zal evenredig zijn met de intensiteit van de geschikte fotonen zodat netto veel wordt geabsorbeerd van de straling recht op ons af en de re-emissie ervan in alle richtingen doet de intensiteit van een heliumlijn sterk verminderen.

De intensiteit vanaf de rand is veel minder, dus de emissie van de fotonen in een helium-lijn in onze richting zal ook in aantal minder zijn. Tezamen blijft de heliumlijn dus donker (niet zwart).

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft vier appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)