Erklärung für das Spektrum der Sonne?

Es scheint mir, dass die Person, die die Grafik gezeichnet hat, etwas schlampig war - die ideale Schwarzkörperstrahlung ("idealer Schwarzer Körper" - Temperatur 5900 K) schneidet wie gezeigt nicht scharf bei 240 nm ab. Stattdessen sollte es so aussehen:

wenn aus dem Planckschen Gesetz berechnet. Ich vermute einen Fehler in der Methode, die zur Berechnung der Werte in dem von Ihnen reproduzierten Diagramm verwendet wird. Beachten Sie, dass an den Extremen des Diagramms die Möglichkeit eines Überlaufs besteht, wenn die Berechnung nachlässig (oder mit einfacher Genauigkeit) durchgeführt wird. Ich vermute, das ist hier passiert.

Wenn Sie dieses Diagramm selbst erstellen möchten, können Sie dieses Python-Code-Snippet verwenden (oder anpassen):

import math
from scipy.constants import codata
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

D = codata.physical_constants

h = D['Planck constant'][0]
k = D['Boltzmann constant'][0]
c = D['speed of light in vacuum'][0]

pi = math.pi

def planck(T, l):
    p = c*h/(k*l*T)
    if (p > 700):
        return 1e-99
    else:
        return (h*c*c)/(math.pow(l, 5.0) * (math.exp(c*h/(k*l*T))-1))        

Tvec=[5900]
Lvec = np.logspace(-8, -5.3, 1000)

plt.figure()
# create a semitransparent "rainbow plot" to show where visible range is:
plt.imshow(np.tile(np.linspace(0,1,100),(2,1)), extent=[400, 800, 0, 1], aspect='auto', cmap='rainbow', alpha = 0.4)

# compute Planck for a range of wavelengths
for T in Tvec:
    r = []
    for l in Lvec:
        r.append(planck(T, l))
    plt.plot(Lvec*1e9, r/np.max(r),label='T=%d'%T)
plt.xlabel('lambda (nm)')    
plt.title('wavelength distribution of black body (T=5900)')
plt.xlim((0,2500))
plt.show()

Ich glaube nicht, dass man solche Schlüsse aus einer einfachen Grafik ziehen kann. Sie haben es wahrscheinlich nur bei etwa 200 nm abgeschnitten, weil die Ausgangsleistung bei kürzeren Wellenlängen fast irrelevant ist.

Wenn Sie eine genauere Grafik für kürzere Wellenlängen wünschen, versuchen Sie es mit dieser . Sie können es für 5900 K und Diagrammwerte unter 240 nm einrichten.

Aus dem Wiki-Artikel zur Sonnenstrahlung:

Spektrum der Sonneneinstrahlung über der Atmosphäre und an der Oberfläche. Extreme UV- und Röntgenstrahlen werden erzeugt (links im gezeigten Wellenlängenbereich), machen aber nur sehr geringe Anteile der gesamten Ausgangsleistung der Sonne aus.

Du fragst:

Meine Frage ist, warum genau verschwindet die Intensität unter 240 nm? Wenn ich mir das Plankengesetz ansehe, verschwindet offensichtlich die Intensität für λ→0 und λ→∞, aber warum verschwindet sie schon für λ≈240nm ?

Natürlich hat die Formel Werte unten, aber die Aussage oben ist, dass es eine sehr kleine Strahlung für λ≈240nm aus dem realen Sonnenspektrum gibt. Sie werden feststellen, dass die Anpassung an das Schwarzkörperspektrum ungefähr ist. Der Grund dafür ist, dass kein realer Körper die Annahmen hat, die in die Ableitung der Planck-Formel einfließen, einheitliche harmonische Quantenoszillatoren.

Materie besteht aus Atomen und Molekülen und insbesondere die Sonne befindet sich in einem sehr dichten Plasmazustand mit Magnetfeldern, die durch . Daher ist die Anpassung an den schwarzen Körper ungefähr. Hochenergetische Photonen werden mit geringer Wahrscheinlichkeit durch thermische Verteilungen erzeugt und sind für Messungen aufgrund der Dynamik der Sonne und der Zusammensetzung ihrer Masse nicht signifikant.