Hallo an alle!
Ich habe demnächst Physikprüfung (Diplom-Nebenfach).
In der Fragenliste fand ich ein paar Fragen, die ich mit meinen Büchern nicht ausreichend beantworten konnte. Vielleicht kann mir jemand helfen:
- Warum ist die Sonne gelb?
- Aufbau der Sonne (schwammige Frage, war aber alles)
Danke,
Cassandra
- Warum ist die Sonne gelb?
Schluesselwort: Plancksches Strahlungsgesetz
Oder Fragen, die auf dfas selbe hinauslaufen: Warum glueht
z.B. Eisen rot, wenn man es erhitzt, und wieso glueht es
weiss, wenn man es noch mehr erhitzt?
Die Antwort ist, jeder undurchsichtige Koerper mit einer
bestimmten Temperatur strahlt elektromagnetische Wellen
ab. Von der Temperatur haengt es ab, welche Laenge diese
Wellen haben. Betraegt die Temperatur ca. 5800K, wie auf der
Sonne, so sind die Wellenlaengen so bemessen, dass die
Sonne ihr typisches gelbes Antlitz zeigt.
(zur Erinnerung: Licht sind elektromagnetische Wellen)
- Aufbau der Sonne (schwammige Frage, war aber alles)
Hauptbestandteile: Wasserstoff und Helium
Aufbau von innen nach aussen:
- Kerngebiet: Kernreaktion Wasserstoff -> Helium liefert
Energie der Sonnenstrahlung
- Gebiet, in welchen die Energie von innen nach aussen durch
Strahlung transportiert wird
- Konvektionszone: Gebiet, in welchem die Energie durch
Konvenktion (Gasturbulenz) transportiert wird
Sonnenatmosphaere in Anschluss daran...
- Photoshpaere (kann man als Oberflaeche bezeichnen, ist das,
was man sieht; Temperatur ca. 5800K)
- Chromosphaere (duennes Gas; Temp. ueber 10000K)
- Korona (noch duenneres Gas, mit blossem Auge nur bei totaler
Sonnenfinsternis zu sehen; Temp. ueber 1 Mio. K)
MEB
- Warum ist die Sonne gelb?
Schluesselwort: Plancksches Strahlungsgesetz
??? Ich hab immer gelernt die Sonne ist weiss. Abends wird sie gelb/rot, weil der Blauanteil auf dem (nun laengeren) Weg durch die Atmosphaere rausgestreut (oder durch Staub absorbiert) wird. Waere die Sonne richtig gelb, waer hier tagsueber auch alles gelb. Hat sie tatsaechlich ein wahrnehmbares Emissionsmaximum bei xxxnm (gelb)?
Gruss
Thorsten
??? Ich hab immer gelernt die Sonne ist weiss. Abends wird sie
gelb/rot, weil der Blauanteil auf dem (nun laengeren) Weg
durch die Atmosphaere rausgestreut (oder durch Staub
absorbiert) wird. Waere die Sonne richtig gelb, waer hier
tagsueber auch alles gelb. Hat sie tatsaechlich ein
wahrnehmbares Emissionsmaximum bei xxxnm (gelb)?
Ist gelb.
Sterne vom Spektraltyp A nennt man weiss,
deren Oberflaechentemp. liegt bei rund 10000K
MEB
Hi,
Ist gelb.
Sterne vom Spektraltyp A nennt man weiss,
deren Oberflaechentemp. liegt bei rund 10000K
Also mir ist schon klar, dass unsere Sonne gemeinhin als gelb bezeichnet wird ... aber wenn man sich das Emissionsspektrum ansieht (oder die Sonne durch ein geeignetes Glas), stellt man dann nicht fest, dass sie weitgehend weiss - vielleicht mit einem leichten Gelbstich - ist? Wie gesagt, wenn sie wirklich gelb waere, waere Sonnenlicht auch gelb, Sonnenlicht ist aber doch nun wirklich (ziemlich) weiss (wobei sich unsere Farbwahrnehmung natuerlich in Abhaengigkeit vom Emissionsspektrum der Sonne entwickelt hat). Hier nun zu sagen zu sagen sie sei gelb, nur weil man sie gemeinhin als gelb bezeichnet, um sie von anderen Sterntypen abzugrenzen, scheint mir ein verzerrtes Bild zu vermitteln.
Gruss
Thorsten
Ich denke, die Farbgebung der Sonne, wie man sie als
Normalsterblicher sieht, ist wesentlich auch durch die
Erdatmosphaere beeitraechtigt (Stichwort: Rayleigh-Streuung).
Die korrekte Farbe muesste man im Weltall feststellen.
Ich wuerde auch nicht das verschiedene Farbempfinden
verschiedener Menschen sowie ein veraendertes Empfinden
bei allzu intensiver Strahlung unterschaetzen.
MEB
Gedanken-experiment:
1. Man nehme ein WEISSES BLATT PAPIER
2. Man betrachtet es unter Sonnenlicht (... es ist WEISS)
3. Man betrachtet es unter einer Lampe (einer richtig gelben oder andersfarbigen)
RESULTAT: Sonnen-Licht ist weiß
Das weiße Blatt Papier reflektiert alle Wellenbereiche. Bei der Lampe ist aber nur gelb vorhanden.
1. Man nehme ein WEISSES BLATT PAPIER
2. Man betrachtet es unter Sonnenlicht (... es ist WEISS)
3. Man betrachtet es unter einer Lampe (einer richtig gelben
oder andersfarbigen)
RESULTAT: Sonnen-Licht ist weiß
Das weiße Blatt Papier reflektiert alle Wellenbereiche. Bei
der Lampe ist aber nur gelb vorhanden.
Es war nie die Rede davon, dass die Sonne wie eine einfarbige
Lampe nur eine, gelbe Wellenlaenge aussendet. Es geht darum, bei
welcher Wellenlaenge das Strahlungsmax. der Sonne liegt. Dieses
wird bestimmt durch das Wiensche Verschiebungsgesetz, welches die
Temperatur zur Grundlage hat. Mit einer Temperatur. Bei einer
Temperatur von 5780 K (Effektivtemperatur der Sonne) ist das
Maximum bei 502 nm, d. h. im gruenen, sichtbaren
Spektralbereich. Um das Farbempfinden eines Menschen zu
erklaeren, muss man die gesamte Energieverteilung kennen
(Plancksches Strahlungsgesetz) und auch die Empfindlichkeit
des Auges bei Licht mit verschiedenen Wellenlaengen kennen.
Meines Erachtens liegt die Max. Augenempfidlichkeit im
Gelbgruenen Bereich.
MEB
Hallo,
aber eine sache sollte man ganz laut sagen:
- Warum ist die Sonne gelb?
Schluesselwort: Plancksches Strahlungsgesetz
Vorsicht:
1) Die Sonne ist nicht im thermodynamischen gleichgewicht (thermodynamical equilibrum TDE).
=> 2) Das Plancksche Strahlungsgestz kann nicht angewendet werden.
=> 3) Die sonne ist kein schwarzer strahler.
Du siehst, die antwort auf die scheinbar einfache frage ist ziemlich schwer, in einer nebenfachprüfung eigentlich nicht zuzumuten. Unter uns, die hälfte aller dipl.-phys. wird diese frage falsch beantworten.
Sollte die frage nach der gelben sonne kommen, antworte am besten (Wenn dein hauptfach weit weg von der physik ist):
Oder Fragen, die auf dfas selbe hinauslaufen: Warum glueht
z.B. Eisen rot, wenn man es erhitzt, und wieso glueht es
weiss, wenn man es noch mehr erhitzt?
Die Antwort ist, jeder undurchsichtige Koerper mit einer
bestimmten Temperatur strahlt elektromagnetische Wellen
ab. Von der Temperatur haengt es ab, welche Laenge diese
Wellen haben. Betraegt die Temperatur ca. 5800K, wie auf der
Sonne, so sind die Wellenlaengen so bemessen, dass die
Sonne ihr typisches gelbes Antlitz zeigt.
(zur Erinnerung: Licht sind elektromagnetische Wellen)
+ Das gilt aber nicht (bzw.) nur in 0. Näherung für die sonne.
Damit bist du der frage elegant ausgewichen.
(Der falsche satz: "die sonne ist ein schwarzer körper" sollte nicht über deine lippen kommen. U.u. darfst du sonst in 4 wochen wiederkommen und einen vortrag über plasmaphysik halten.)
Sollte allerdings plasmaphysik für dich mit zum prüfungskanon gehören, kommst du um eine argumentation mit modellatmosphären nicht herum. Auch kommst du dann die korrekte definition der farben und effektivtemperaturen nicht herum. Die frage ist dann nämlich ein einstieg in den harten teil der prüfung. Das geht dann um eine schnell getippte antwort hinaus. Hier kann dir eigentlich nur ein astronomie-lehrbuch helfe (Z.b. der neue kosmos)
Grüße Rossi
*der vor 10 jahren fast wegen der schwarzen sonne im praktikum durchgefallen wäre*
Sehe ich nicht so eng!
Ich habe schon eine Modellsternatmosphaere gerechnet,
Hauptansatzpunkt ist das Plancksche Strahlungsgesetz!
Sicher sind jede Menge Absorptionslinien im Spiel, die
die Energieverteilung vom Schwarz-Koerper-Spektrum
abweichen lassen, doch die Abweichungen werden erst
bei sehr spaeten Spektraltypen (wie M) so krass, dass
man von einer echten Abweichung sprechen kann (Stichwort
Molekuel-Absorptionsbanden).
Ausserdem, zur Berechnung der Leuchtkraft eines Sterns
wird i.a. das Stefan-Boltzmann-Gesetz (basiert auf Planck)
verwendet. Nicht ohne Grund, denn die spektrale Energie-
verteilung eines Stern/Sonne laesst sich (abgesehen von
lokalen Linien) recht gut durch Planck beschreiben).
Und daher kommt auch die Farbe der Sonne.
Stichwort thermisches Gleichgewicht:
Strahlungstransportrechnungen werden linear (Gleichgewicht)
und nichtlinear (Nichtgleichgewicht) geführt. Welcher Code
angewendet wird, haegt davon ab, was man beschreiben will.
Das ganze ist also eine Frage der Eignung zur Erfassung von
spektralen Eigenschaften.
MEB