Ist die Sonne ein schwarzer Körper? [Duplikat]

Mein Lehrer sagte mir, dass die Sonne ein schwarzer Körper ist, aber nachdem ich an verschiedenen Stellen gelesen hatte, wo sie sagen, dass die Sonne kein schwarzer Körper ist, sondern schwarze Körperstrahlung hat, weil sie nicht alle Strahlungen absorbieren kann.

Die Sonne ist kein schwarzer Körper, aber das Sonnenspektrum wird immer noch ziemlich gut durch ein schwarzes Körperspektrum angenähert. Siehe z. B. physical.stackexchange.com/q/130209 für die tatsächlichen Unterschiede zwischen dem realen Sonnenspektrum und der Schwarzkörper-Näherung.

Antworten (2)

Hier ist die gemessene Strahlung der Sonne

Spektrum der Sonnenstrahlung

Es ist mit einer Schwarzkörperkurve am oberen Ende der Atmosphäre (gelb) ausgestattet und obwohl es offensichtlich ist, dass es Abweichungen vom theoretischen Schwarzkörper gibt, ist es immer noch eine gute Annäherung.

Im Allgemeinen werden alle strahlenden Körper mit einem Schwarzkörperspektrum angenähert. Wenn es gut passt, bedeutet das, dass es auch die gleiche Art von Spektrum absorbiert, wenn es darauf gefallen ist. Die Abweichungen sind auf die in der anderen Antwort angegebenen Unterschiede zurückzuführen.

Es ist keine ausreichende Bedingung, dass ein schwarzer Körper bei allen Wellenlängen perfekt absorbiert. Die Sonne erfüllt diese Bedingung ziemlich gut. Der vorgeschlagene Schwarzkörper muss sich auch im thermischen Gleichgewicht befinden. Das heißt, seine Energieniveauverteilungen, Partikelgeschwindigkeitsverteilungen (usw.) müssen im Gleichgewicht sein und durch eine einzige Temperatur gekennzeichnet sein. Außerdem muss das Strahlungsfeld bei derselben einzigen Temperatur auch im Gleichgewicht mit der Materie sein.

Während dies für das Sonneninnere eine sehr gute Annäherung ist, ist dies nahe der Oberfläche nicht der Fall, da Strahlung entweichen kann und sich die Temperatur mit der Tiefe auf einer Längenskala ändert, die mit der mittleren freien Weglänge der Photonen vergleichbar ist. Daher ist es besser, sich vorzustellen, dass die Sonne Schwarzkörperstrahlung aus verschiedenen Schichten bei unterschiedlichen Temperaturen aussendet.

Könnten Sie bitte erklären: "Es muss auch im thermischen Gleichgewicht sein." ab dem ersten Absatz. Wozu muss es sich im thermischen Gleichgewicht befinden? Mit dem leeren Raum drumherum oder den inneren Schichten der Sonne?
@Intellex Die Sonne hat keine einheitliche Temperatur und befindet sich nicht im thermischen Gleichgewicht. Energie fließt von innen an die Oberfläche und dann in den Raum. Wenn wir die Sonne betrachten, betrachten wir Material, das eine Vielzahl von Temperaturen hat, nicht nur eine einzige Temperatur.
Danke für Ihre Antwort. Könnten Sie bitte erklären: "Es muss auch im thermischen Gleichgewicht sein." Bezieht sich das „es“ auf die Sonne?
@Intellex Es bezieht sich auf das Ding, das ein schwarzer Körper sein soll. Wenn ihm keine einzige Temperatur zugeordnet werden kann, dann ist es kein schwarzer Körper.
Danke @Rob. Dies ist die Antwort, die ich klar verstanden habe.
Ist die Sonne ein schwarzer Körper? [Duplikat]
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