【doc】测量太阳的温度

【doc】测量太阳的温度 测量太阳的温度 2011年5月号 读者”博心”问:”太阳的温度是多少?怎样测量 呢?” 太阳不断地向四周空间发射出大量的光和热.人 类很早以前就能够利用太阳的能量.甚至有传说将它 用于战争. 传说公元前2世纪.古罗马军队乘坐战船围攻希 腊港口.站在岸边的许多希腊人.每人手中拿着金属 片.在统一的指挥下.各人转动着手中的金属片,对准 了古罗马人的战船.在战船的木制船舷上出现了一个 闪耀的光斑,光斑逐渐缩小,越来越亮.最后.战船冒 起了浓烟.起火燃烧起来,海面上一片火光.这就是阿 基米德的燃烧镜打败古罗马侵略者的故事.这个故事 说明被聚焦了的阳光具有很高的温度.俄罗斯一位科 学家曾做了这样一个实验:他用直径为1m的凹面镜 对着阳光聚焦.然后将--/b片金属放置于凹面镜的焦 点位置上.没有多久.这片金属就熔化了.他认为太阳 的温度不会低于3500?.可见太阳具有很高的温度. 但它距地球十分遥远,我们如何来测量它的温度呢? 地球每时每刻都能接收到太阳辐射的能量.我们 可以测量出这个能量.由此推算出太阳在单位时间内 辐射出来的总能量.再根据物理学中的辐射定律(辐 射体上单位面积,单位时间辐射出能量和辐射体温度 的关系).我们就可得出太阳的温度了.下面我们来进 行简单的计算. 人们在地球的大气层边缘外.在阳光垂直入射的 条件下.可以测得太阳常量为1340W/m,即每秒,每 阳的温度 .一 t 中国农业大学应用物理系金仲辉 - 平方米上接收到的太阳能量为l340J’l也就是每平方 米上接收到太阳的功率为1340W.需要说明的是.这 个测量不能在地球表面附近进行,因为射至地球表面 的阳光经过大气层辐射定律=求得的值. 上式中的=5.67x10~W/(m.K4),称为斯特藩一 玻尔兹曼常量.为辐射体的温度.单位为K(开尔 文),将和计算所得的代入上式,可得太阳的温度 为T=5735K. 还需指出下列两点:(1)上述估算的温度仅是太 阳的表面温度,太阳内部存在着高密度的氢楱;.且进 行着激烈的热核反应,释放出大量的聚变能.使太阳 核心处的温度可高达1.550万开(K).(2)还有其他方 法可以估算太阳的表面温度.例如通过测量太阳的光 谱.根据有关的物理定律可推算太阳的表面温度.这 种光谱方法同样适用于测量其他恒星的表面温度. 责任编辑程哲