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這主要與光穿過太陽大氣層和地球大氣層的過程有關:
- 太陽光的產生:
- 太陽核心產生連續光譜的白光
- 這些光線會穿過太陽的大氣層(光球層和色球層)
- 經過太陽大氣:
- 太陽大氣中的氣體原子(如氫、鈣、鈉等)會吸收特定波長的光
- 這些原子吸收後會重新發射光,但發射方向是隨機的
- 所以我們看到的直射光中,這些波長的光變少了
- 穿過地球大氣:
- 地球大氣中的氣體分子也會吸收某些波長的光
- 這進一步加深了吸收譜線的特徵
- 最終結果:
- 到達地表的陽光中缺少了某些特定波長
- 在光譜上表現為黑色的吸收線
- 這些線被稱為夫琅和費吸收線
這些吸收譜線非常重要,因為它們:
- 幫助我們了解太陽和其他恆星的化學成分
- 可以用來研究恆星的溫度和運動
- 是天文學研究的重要工具
這就是為什麼我們在地球上觀測到的太陽光譜會出現吸收線的原因。
這些譜線記錄了光線在太空旅程中與物質相互作用的 " 足跡 "。
這跟太陽內部發生的物理過程有關。太陽內部的氫原子在高溫高壓下發生核融合,產生能量以光子的形式向外輻射。
這些光子穿過太陽的外層時會被某些特定波長的元素吸收,形成黑暗的吸收譜線。
例如,太陽光譜中的氫吸收譜線稱為巴耳末譜線,這些譜線是由於氫原子的電子吸收特定波長的光子而從低能階躍遷到高能階引起的。
當這些光子被重新發射出來時,它們的能量和方向已經發生了改變,因此在原始光譜中留下了吸收譜線。
這現象被稱為“太陽吸收譜線”或“夫朗和斐譜線”,正是通過觀察這些譜線,我們才能了解太陽及其他恆星的組成。
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