Главная » Файлы » Физика » Квантовая физика

В спектре Солнца максимум спектральной
11.11.2013, 18:23
В спектре Солнца максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны 
λm
 = 0,5 мкм, радиус Солнца rС = 6,95⋅108 м. Приняв, что Солнце излучает как абсолютно черное тело, найти солнечную постоянную. Солнечной постоянной называется величина, равная поверхностной плотности потока энергии излучения Солнца вне земной атмосферы на среднем расстоянии от Земли до Солнца, r = 1,5⋅1011 м.
Решение.

 По определению поверхностная плотность потока излучения, падающего на данную поверхность, то есть энергетическая освещенность Ее определяется по формуле
Ee=dФе/dS,
где dФe - поток солнечной энергии излучения, падающий на элемент сферической поверхности dS.
В силу равномерности излучения Солнца по всем направлениям величина освещенности Ее будет во всех точках сферы радиуса r одинакова.
Это позволяет определить необходимую мощность излучения Солнца Фе, приходящуюся на всю поверхность сферы r
Фе =Ее ⋅ S,

где r - расстояние от Солнца до Земли.
С другой стороны, эта мощность определяется согласно закону сохранения энергии мощностью теплового излучения Солнца как абсолютно черного тела, имеющего форму сферы радиуса rС. Мощность теплового излучения Солнца ФеС - определяется произведением энергетической светимости М0еС и площади поверхности Солнца
ФеС = Ме⋅SС,
где SС = 4π rС2 , rС - радиус Солнца.
Мощность излучения постоянна
ФеС = Фе.
Откуда, с учетом выражения для мощности излучения найдем искомую величину Еe
Eе Mе (rС/r)2
Энергетическая светимость абсолютно черного тела определяется на основании закона Стефана-Больцмана (1.8)
 MσT4c
где Тc - температура поверхности Солнца, σ = 5,67⋅10-8 Вт/(м2⋅К4), а температура излучения - по заданной длине волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, из закона T= b/λm, b = 2,9⋅10-3 м⋅К.
Расчетная формула для искомой величины плотности потока излучения вблизи Земли в итоге такова 
E
e = σ (b/λm)4(rc/r)2=1,4,кВт/м2 
Категория: Квантовая физика | Добавил: alexlat
Просмотров: 2894 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]