太阳为什么会发光

2024-05-14

1. 太阳为什么会发光

十九世纪的天文学家开始寻求这两个问题的答案.在1837年,英国的约翰˙赫歇耳,即天王星发现者赫歇耳的儿子,和法国试图测量太阳所释放出的能量值.他们估计在地球大气外;每平方厘米每分钟所接收到的太阳热量约为2卡,人们把这个数值称做「太阳常数」.这样天文学家对太阳的能量,有了更为量化的了解.至於太阳的温度则比较困难,天文学家认为是在摄氏1461与1761度之间.由於没有理论的根据,到十九世纪末太阳温度的估计有从摄氏几千度到几百万度. 
在十九世纪能量守衡的观念慢慢被建立起来,天文学家便察觉到用一般的燃料,如煤炭,石油,太阳只可能维持它的能量输出大概几千年,但当时的地质学家估计地球的年龄已远超出这个数目,故必须寻找别的机制.在1848年,德国的物理学家默耶尔(Mayer),曾提出太阳的能量是从落入太阳的流星所供应的.但所需的流星很多,使得太阳的质量会不断增加,甚至会影响地球以及其他行星的轨道.另一个比较可信的理论是在1854年,德国物理学家赫姆霍兹所提出,他根据苏格兰一位工程师华特逊的想法,认为太阳的能源是从物质收缩,重力位能转化成热能所得到.并算出太阳收缩的速度,约为每年75公尺,这样太阳可以维持大概两千五百万年.这理论直到十九世纪末,都被大部份的人所接受.(如右图) 
到了十九世纪末,天文学家对太阳的温度的估计有很大的进展.1875年法国天文学家和在1880年美国的天文家都对太阳常数作更准确的测量.为了更好的估计地球大气层对太阳光的吸收,他们都到高山的山顶去进行测量.人们对太阳输出能量的功率,有了更精准的认识.在1879年奥大利物理学家史特凡,发现高温物体的辐射量是跟它的温度的四次方成比例的定律,即史特凡定律.利用所得到的太阳常数,天文学家便从史特凡定律得到太阳的温度约为一万度.在1893年物理学家维恩更发现物体辐射时,最主要部份的波长是跟它的温度成反比.从这个定律,天文学家更能准确的估计太阳的表面温度约为6000度(现在的估计是绝对温度5800度).当太阳温度得到准确的估计之际,太阳能量来源的理论却有很大的问题.地质学家慢慢发现地球的年龄要远超过两千五百万年,所以赫姆霍兹的理论不可能是太阳产生能量的机制.真正的机制要等到二十世纪的核子物理出现后才被发现. 
解开太阳能源之谜的重要人物是著名的英国天文学家爱丁顿,他在二十年代根据英国著名物理学家拉塞福等人对原子的研究,提出两个可能的机制.一个是电子与质子互相湮灭而转化成能量;另一个是氢原子融合成为氦或质量更高的原子.从爱因斯坦(Einstein)在1905年所导出质量和能量的关系:E=mc2,可以算出以上两种机制太阳都能维持达数十亿年之久.但在核子物理仍在刚诞生的阶段,爱丁顿无法对这两个机制有更深入的了解. 
另外,爱丁顿也根据在1894年英国天文学家森逊所提出,太阳传递能量的方式主要是辐射,而不是对流的想法,建立以理想气体的热平衡为基础的太阳模型,他假定太阳的元素比例跟地球差不多,都处於高温气体状态.在1926年,他成功的算出太阳的中心温度为三千九百万度的高温.后来从天文学家的工作得知氢为太阳或其他恒星的主要成份后,爱丁顿重新考虑他的模型并修正太阳中心温度为一千九百万度. 
当核子物理发展较成熟后,在1938年美国的贝特和德国的魏札克分别计算氢核子(即质子)融合成氦核子的过程,并得到太阳中心核融合进行的温度为一千八百多万度,这跟爱丁顿纯粹用气体热平衡的理论所算出的结果相吻合.太阳能量产生之谜终於得到了完满的解决.

太阳为什么会发光

2. 太阳为什么会发光

19世纪末 居里夫人在放射性研究领域 的重大发现 让人类接触到了原子能的巨大能量 这时人类才意识到太阳是通过 内部核物质的裂变才 闪闪发光的

3. 太阳为什么会发光

简单地说是因为氢原子聚变成氦原子,产生能量,从而发光发热。
详细解释:
太阳主要由氢组成,氢占太阳总质量的71%。而且太阳很大,中心位置的压力也非常大,所以温度就非常高。在这样高的温度下,氢原子核以极高的速度进行热运动,因为速度很快,所以有大量氢原子核相对运动时克服了库仑力,进入了强力起作用的极短距离,从而结合成一个氦核。这个过程中,氦核比聚变前的两个氢核的质量之和少了0.7%。损失的质量根据质能转化公式转化成能量,这种能量的形式就是内能,也就是大量的热。这些热以辐射和对流的形式到达太阳表面,把太阳大气的光球层加热到6000度。在这么高的温度下,气体原子里的电子受到激发,发出以可见光为主要波段的电磁辐射。由于覆盖在光球层上的色球层和日冕层十分稀薄,几乎是完全透明的,所以,光球层的辐射可以完全进入宇宙空间,我们在地球上看到的太阳光就是这样来的。

太阳为什么会发光

4. 太阳为什么会发光

最初,太阳那边物价很高,电子在生活中挣扎; 电子说:我不活了! 于是她跳到了生活廉价但是拥挤的地狱; 于是,便有了光…
    通常产生可见光照明的方法是:1.加热某物到发光的程度2.以某种方式激发物质发光的冷光源,比如各种节能灯。
    我们看到的太阳光是太阳最薄的光球层发出的,那里的物质是等离子态,即原子被电离为原子核和电子,由于电子在原子核中是按量子能级分布,当一个原来被电离的自由电子进入原子的能级中时,电子能量降低,有能来能量守恒,这个过程产生一个特定频率的光子,由于电子能量的连续性分布和量子轨道的不唯一性,太阳发出各个频率段的光子,也就有了人眼中的各种色彩.原理是电子从高能级向低能级跃迁产生光子能量大小由光子的频率决定,很多能量转移过程中都有光子的产生,当光子的数目达到一定程度且频率在人能感受的范围中时,就成了生活中肉眼所见到的光,贝达衰变时放出的光子数目太少,我们不能看见,紫外光,红外线频率在人眼感觉范围之外,我们也不能见到.
    对瞎子而言,光是不存在的,所以光只是眼睛能感知的一种电磁波谱——光的本质是电磁波,因此光的传播是不需要介质的,即使在真空中也可以传播。我们之所以看到东西是因为光源的光或被反射的光射入了我们的眼睛,黑暗的地方被光照亮是因为光被空气中的微粒尘埃散射或碰到障碍物漫反射后进入我们的肉眼。看到物体是因为物体反射光到视网膜形成影像(一般是漫反射),看到光束是因为空气中的微小尘埃折射光线到眼中所有你看到光的轮廓,光强越大光越亮,在太空里没漫反射到眼中就是瞎子一个。
    光子是能量的携带者,而光在微观上就表现为光子,所以光与能量的释放与转换分不开的.光子就是一份一份的能量,是为了解释光的粒子性提出来的一种概念,也就是经常说的光的波利二像性。
    能量是怎么产生的,以目前的科学水平,只能说能量产生于big bing! 宇宙大爆炸是怎么产生的,那就是神学领域了。

5. 太阳为什么会发光

太阳是自己发光发热的炽热的气体星球。它表面的温度约6000摄氏度,中心温度高达1500万摄氏度。太阳的半径约为696000公里,约是地球半径的109倍。它的质量为1.989×1027吨,约是地球的332000倍。太阳的平均密度为1.4克每立方厘米,约为地球密度的1/4。太阳与我们地球的平均距离约1.5亿公里。 
太阳的结构从里向外主要分为:中心为热核反应区,核心之外是辐射层,辐射层外为对流层,对流层之外是太阳大气层。 

从核物理学理论推知,太阳中心是热核反应区。太阳中心区占整个太阳半径的1/4,约为整个太阳质量的一半以上。这表明太阳中心区的物质密度非常高。每立方厘米可达160克。太阳在自身强大重力吸引下,太阳中心区处于高密度、高温和高压状态。是太阳巨大能量的发祥地。 
太阳中心区产生的能量的传递主要靠辐射形式。太阳中心区之外就是辐射层,辐射层的范围是从热核中心区顶部的0.25个太阳半径向外到0.86个太阳半径,这里的温度、密度和压力都是从内向外递减。从体积来说,辐射层占整个太阳体积的绝大部分。 
太阳通过热核聚变,靠燃烧集中于它核心处的大量氢气而发光,平均每秒钟要消耗掉600 万吨氢气。就这样再燃烧50亿年以后,太阳将耗尽它的氢气储备,然后核区收缩,核反应将扩展发生到外部,那时它的温度可高达1 亿多度,导致氦聚变的发生。

太阳为什么会发光

6. 太阳为什么会发光

因为太阳内部由于高温高压而正在发生剧烈的氢核聚变反应,反应中释放出大量的能量,令太阳这个气体星球温度很高,因为高温而发光。

这个道理就跟炼钢厂里面的高温铁水也会发光一样,不过那里面的是铁在发光,而太阳是氢、氦的气体在发光。 

更专业的内容可以参考百度百科的“黑体辐射”。

7. 太阳为什么会发光

太阳发光是因为它会在氢聚变为氦的过程中产生多余的能量,最终这些能量会以光和热的形式释放出来,这才是太阳发光的真正原因。
太阳是一个巨大的核聚变反应堆(核聚变是两个较轻的原子核结合形成一个较重的原子核和一个很轻的原子核或粒子的核反应。在这个过程中,核聚变反应将部分反应物的质量转化为能量),而人造太阳模仿太阳的核聚变原理,为人类提供取之不尽的能量。
在技术分类上,人造太阳属于受控核聚变,核聚变的能量输出过程是人为控制的,以保证能量输出满足人类对能量的动态需求。
量子效应帮助太阳缓慢燃烧,这是太阳长寿的秘密。
太阳很大,不仅体积大,而且占太阳系总质量的99%。但是,太阳能燃烧这么久,并不是因为它质量好。相反,质量越大,恒星引力越大,恒星燃烧越剧烈,恒星内部的氢消耗越快。
因此,大质量恒星的寿命非常短,其中一些短寿命恒星的寿命不到一百万年。但是,太阳的质量在宇宙中并不大。科学家估计太阳的寿命约为100亿年。据估计,一些质量非常小的恒星寿命可达1万亿年。

太阳为什么会发光

8. 太阳为什么会发光

太阳会发光和发热是因为太阳内部无时无刻都在进行着核聚变,不断地发生着无数的“氢弹爆炸”,这种活动会产生的大量的热和光,源源不断地向四周发散。
每天看得到的太阳光就是从太阳出发,经过长距离的飞行,最终到达地球的,还有月球上的光都是太阳的光经过反射到达我们的眼中的。
太阳内部无时无刻在发生大爆炸,源源不断地发射出大量的光和热。太阳的内部构造也是比较特殊的,根据太阳活动的相对强弱,太阳可分为宁静太阳和活动太阳两大类。按照由里往外的顺序,太阳系是由核心区、辐射区、对流层、光球层、色球层、日冕层构成。
在随着太阳内部的燃料不断地被消耗,最终它将会进入红巨星的阶段,这时候它的体积不断地膨胀,最后坍塌,成为白矮星。

太阳的活动会对地球造成哪些影响?
尽管太阳距离地球平均达1.5亿公里,但一旦太阳“发威”,耀斑和日冕物质抛射产生的磁云会裹挟着大量带电高能粒子,直奔地球而来,对地球环境,尤其是与现代生活息息相关的电磁环境造成严重破坏。
2003年万圣节期间,太阳不甘寂寞充当了一次“捣蛋鬼”的角色,结结实实给地球捣了一次乱,使欧美的GOES、ACE、SOHO和WIND等一系列科学卫星都遭受了不同程度损害。
导致全球卫星通讯受到干扰,GPS全球定位系统受到影响,定位精度出现了偏差,致使地面和空间一些需要即时通讯和定位的交通系统遭到不同程度的瘫痪。这次太阳事件也被称为“万圣节风暴”。
鉴于这些情况,持续地对太阳活动进行监测是非常有必要的。据计算,一旦发生太阳耀斑、日冕物质抛射等爆发活动,科学家可以至少提前40个小时得到信息,从而及时做出相关的防护举措,以避免对人类生存环境造成破坏。