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なぜ太陽はそれを通してさえも連続的なスペクトルを生成しているのは、主に水素ガスで構成されているのですか?

あなたは好奇心が強いのは正しいです!主に水素で構成される太陽が、ガスに期待される個別の線の代わりに連続的なスペクトルを放出することは直感に反するようです。その理由は次のとおりです。

太陽は単なる巨大な水素ガス雲ではありません。それはプラズマです:

* プラズマ: 太陽の巨大な重力と内圧は、信じられないほど高い温度と密度を生み出します。 これにより、水素原子が電子を失い、血漿と呼ばれる物質の状態が生じます。 プラズマは本質的に荷電粒子の海であり、電子と陽子が自由に動いています。

* 連続スペクトル: プラズマでは、原子は非常に密に詰め込まれ、非常に迅速に動いているため、エネルギーレベルは常にシフトして重複しています。これにより、広範囲の波長にわたる光子の吸収と放出が生じ、連続スペクトルが生成されます。

離散線だけではないのはなぜですか?

* 高密度: 典型的なガスでは、原子は遠く離れており、エネルギーレベルに対応する特定の波長で光子を吸収および放出できます。これにより、個別のスペクトルラインにつながります。しかし、太陽の密なプラズマはこのシナリオを劇的に変化させます。

* 衝突の拡大: プラズマの粒子間の頻繁な衝突により、エネルギーレベルが広がり、離散線がぼやけ、連続スペクトルが作成されます。

温度の役割:

* ブラックボディ放射: 太陽の高温は、その連続スペクトルにも寄与します。 すべてのオブジェクトは放射線を放出し、より高温のオブジェクトはより短い波長でより多くの放射線を放出します(ホットストベートトップの輝きを考えてください)。このブラックボディ放射線は、太陽の連続スペクトルに寄与します。

「線」はまだそこにあり、ただ広がりました:

太陽のスペクトルは連続しているように見えますが、水素や他の元素からの線はまだ存在していますが、血漿と衝突の影響により大幅に広がります。これらの広い線は、洗練された楽器で観察され、太陽の組成と温度に関する貴重な情報を提供できます。

要約:

太陽の連続スペクトルは、プラズマ状態、プラズマ内の高密度と頻繁な衝突、および高温のために放出される強いブラックボディ放射の結果です。水素や他の元素からのスペクトル線はまだ存在しますが、それらは大幅に広がり、連続スペクトルの全体的な外観が得られます。

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