¿Por qué don ' líneas de absorción y emisión de t cancelan en nuestro sol?

Question

Yo estaba buscando en esta respuesta sobre el por qué de líneas de absorción y emisión de líneas de no cancelar:

Un experimento resplandor de luz en el material y mirando a la refleja espectro de ver líneas de absorción en esas frecuencias, debido a la relajación de los electrones excitados se emiten de nuevo la radiación de todo al azar, mientras que el reflejo del espectro, se encuentra un ángulo específico.

Sin embargo no es totalmente convincente para mí. Los fotones que llegan emitido hacia el centro del Sol (por la de los electrones en los más altos estados de energía que absorbe un fotón anterior), obtendría absorbido de nuevo cuando se golpea una diferente de electrones (y, a continuación, re-emitido) y eventualmente haría. Así que ¿por qué no líneas de absorción y emisión cancelar en nuestro Sol?

Answer 1

Los fotones vemos en el Sol, eran aquellos que fueron capaces de escapar de su fotosfera - una capa externa sólo unos pocos cientos de km de espesor.

El interior del Sol es más caliente que las capas más y el campo de radiación se aproxima a un cuerpo negro, con un flujo de radiación que es fuertemente dependiente de la temperatura. La fuerte dependencia de la temperatura, combinado con el negativo del gradiente de temperatura significa que el espectro solar se produce por la más caliente de las capas podemos ver.

¿Por qué el énfasis? Así, la profundidad podemos ver en el Sol es dependiente de la longitud de onda. Donde hay fuertes radiativo de las probabilidades de transición, la luz que viene desde el interior es absorbida. La re-emiten luz (tiene que ser re-emitida si el material está en equilibrio térmico) se emite en un azar de la dirección y una fracción insignificante viene hacia nosotros.

Creo que hay dos puntos clave. Uno es el azar de la dirección de la re-emisión de energía absorbida, pero el otro es el gradiente de temperatura, lo que significa que hay una clara direccionalidad hacia el exterior a la red de flujo radiativo que significa que usted puede tratar el Sol, como una sucesión de frío "losas" a medida que uno se mueve hacia el exterior.

Los efectos netos son líneas de absorción. Una buena manera de pensar en el espectro solar, es que en cada longitud de onda está viendo a un (unos) espectro de cuerpo negro que emite en la temperatura de la capa en la que los fotones en que la longitud de onda puede escapar. Así, la parte inferior de una línea de absorción se emite en temperaturas más frías, más cerca de la "superficie", mientras que el continuum viene de más calor, las capas más profundas, pero en longitudes de onda donde la opacidad es inferior, de forma que los fotones son todavía capaces de hacer.

Answer 2

Creo que esta es una muy buena pregunta.

En mi respuesta yo sólo mencionar la formación de una de las líneas de absorción, el 589 nm de sodio, y voy a llamar a los fotones asociados con la longitud de onda de un "sodio de fotones".
Lo que voy a intentar explicar con referencia a la longitud de onda de la luz será cierto para todas las otras longitudes de onda para que la absorción se produce.

El cismático diseño de un estándar de demostración de líneas de absorción y emisión se muestra a continuación.

En la posición $A$ sería ver un espectro de absorción y en la posición $B$ un espectro de emisión y la "re-radiada en todas las direcciones" explicación funciona muy bien.

La diferencia con el Sol es que el "sodio llama" sobres el Sol y la tasa de "sodio fotones" emergentes del Sol es menor que la velocidad de aparición de los fotones con longitudes de onda comparables.

Creo que el OP se pregunta "¿Dónde hacer la re-radiada de sodio fotones ir?"

El hecho es que la velocidad a la que el sodio fotones escapar de la "sodio llama manta" alrededor del Sol (el Sol capas externas) es menor que la tasa a la que los fotones de cierre en la longitud de onda de escape.

Así, en efecto, que la capa exterior del Sol es bastante opaco de sodio fotones.

Como el sodio fotones que se producen en las capas internas de la Sol de progreso a través de las capas externas del Sol que se absorben y re-radiada por lo que la tasa neta en el avance (distancia desde el Sol) dirección disminuye y hay un flujo de sodio fotones de regresar hacia el Sol.
Aquí interactúan con el más caliente "interior" de las capas del Sol y no necesariamente surgen de nuevo como el sodio, los fotones, su longitud de onda es cambiado.
Son thermalised (no puedo pensar en una mejor redacción).
Aquellos de sodio fotones entrar regiones dentro del Sol, donde ellos están en exceso de lo que se podría esperar para la distribución de la longitud de onda para la temperatura de esas capas internas.
Las interacciones dentro de las capas de reducir el número excesivo de sodio fotones, por lo que dejan de ser de sodio fotones.

Por lo que el efecto neto es que el "sodio llama manta" alrededor del Sol envía de vuelta hacia el Sol de sodio fotones que son transformadas en fotones de otras longitudes de onda.

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Answer 3

La interna de los fotones del sol de una gran cantidad de tiempo para llegar a la superficie, y sin duda alguna las líneas espectrales se pierden.

Las líneas espectrales observadas desde el sol a partir de una capa exterior de la atmósfera del sol.

La parte superior de la fotosfera es significativamente más frío, con una temperatura de sólo 4400 Kelvin; por lo tanto, el enfriador de gas de baja densidad en la parte superior de la fotosfera produce líneas de absorción en el espectro solar.

Porque es de baja densidad, los fotones como se observa desde la tierra en una línea recta a nuestros detectores, mientras que aquellas con las frecuencias correctas para ser absorbido crear las líneas de absorción. El deexcitation fotones tienen una intensidad reducida debido a la 4pi de distribución, y una baja probabilidad de excitar a otro átomo debido a la baja densidad. Por lo tanto esas frecuencias están agotados y se muestran como líneas de absorción.