21. Окна прозрачности земной атмосферы.
На вопрос, прозрачна ли земная атмосфера, при отсутствии облачности земная атмосфера прозрачна, а при сплошной облачности непрозрачна. Каждое тело излучает электромагнитные колебания всех возможных частот.
Распределение энергии по частотам зависит от температуры излучающего тела. Чем выше температура, тем большая доля энергии излучения приходится на Высокочастотные кванты. Для каждой температуры излучения существует длина волны ƛm, в которой энергия излучения максимальна. Чем больше отличается некоторая длина волны ƛ от ƛm, тем меньше энергии излучения тела приходится на эту длину волны. Температура тела Т и длина волны ƛm, в которой энергия излучения тела максимальна, связаны простым соотношениемƛm·Т = 0,2897 (1)
называемым законом Вина. Здесь длина волны выражена в сантиметрах, температура Т в Кельвинах.
Из этого закона, например, следует, что максимум излучения #звезды с температурой поверхности 4000 К приходится на длину волны 7,24 • 10-5 см, что соответствует красным лучам, а для звезды с температурой 8000 К — на ƛ = 3,62 • 10-5 см (фиолетовая область спектра). В результате смешения излучений всех длин волн первая звезда наблюдается нами как красная, а вторая как белая.
Рассмотрим область спектра от длин волн 10-10 см до длин волн 10+8 см. Эта область охватывает практически все излучение тел, с которыми имеют дело астрономия и физика. Построим логарифмическую шкалу длин волн так, чтобы каждая единица длины шкалы соответствовала увеличению длины волны в 100 раз.
На этом рисунке указано также принятое в физике разбиение всего диапазона длин волн на отдельные области: гамма-лучей (самых коротковолновых), затем рентгеновских, ультрафиолетовых, видимых, инфракрасных и радиолучей.
Мы видим, что на долю видимых лучей приходится очень малая область всего диапазона длин волн. Если, используя эту узенькую область, астрономия добилась больших успехов, но каких результатов она достигнет, когда научится добывать сведения, анализируя излучение всех длин волн.Однако это трудно сделать, так как для многих областей длин волн атмосфера Земли оказалась непрозрачной. На рисунке штриховкой показаны области длин волн, по разным причинам не пропускаемых земной атмосферой. Мы видим, что имеется лишь два окна прозрачности. Одно из них охватывает область видимых лучей, часть ультрафиолетовой и часть инфракрасной области. Другое окно прозрачности расположено в области радиолучей, простирается приблизительно от длин волн 0,9 см до 90 м.
Если при выполнении наблюдений не выходить за пределы земной атмосферы, то возможно использование только излучения, проходящего сквозь окна прозрачности.
На искусственных спутниках Земли теперь стали устанавливать телескопы, позволяющие выполнять наблюдения в «запретных» раньше длинах волн дальнего ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучения. Уже первые полученные здесь результаты привели к интереснейшим открытиям. И можно говорить о возникновении, наряду с радиоастрономией, инфракрасной, рентгеновской и гамма-астрономии.
Еще по теме 21. Окна прозрачности земной атмосферы.:
- 21. Окна прозрачности земной атмосферы.
- СЛОВАРЬ ТЕХНИЧЕСКИХ И НАУЧНЫХ ТЕРМИНОВ
- «Кантовский» перелом сюжета в «Каменном госте».
- «Божественные» ночи.
- «Демонические» ночи.
- Ночь в повести «Вий».
- 3.1. Пространство «мертвых душ».