太陽發(fā)光是我們經(jīng)常愛你到的事情，所以有很多的人都會想知道太陽是如何發(fā)光的。下面是9252網(wǎng)小編為你精心推薦的太陽發(fā)光的科學原理，希望對您有所幫助。

 

太陽發(fā)光科學原理

太陽與地球之關系就好比植物與動物之關系.太陽僅是人看到某個大星球中的一小部分,這個大星球在進行自身的生長的同時,也會產(chǎn)生物質(zhì)向極移聚現(xiàn)像,當物質(zhì)移聚達極限時,就會產(chǎn)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化現(xiàn)像,即太陽中的發(fā)光現(xiàn)像,而由太陽體發(fā)出的太陽光又會與反射回的太陽光及別的星球產(chǎn)生的光一起而形成九大行星,這與地球上的動物起源原理是很類似的。

太陽是如何發(fā)光的

太陽是一顆典型的恒星，它每秒向宇宙空間發(fā)出巨大的能量。

自古以來，太陽為何會發(fā)光發(fā)熱，一直是人們關注的問題。曾有人認為，太陽是依靠燃燒煤來發(fā)光發(fā)熱的，但經(jīng)過計算，如果太陽是一個大煤球，按照太陽的總輻射能量3.75x10^26J，只夠太陽發(fā)光發(fā)熱1500年。后又有人提出，太陽是依靠物質(zhì)向內(nèi)部“掉落”，即重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽俎D(zhuǎn)變?yōu)闊崮軄戆l(fā)光發(fā)熱的，但這樣一來，太陽就必須因為不斷的收縮而越來越小，但沒有觀察到這一現(xiàn)象。且即使這樣，也只能維持太陽以觀測到的能量輻射一千多萬年。

上世紀20年代末，隨著元素放射性的發(fā)現(xiàn)，英國物理學家亞瑟·愛丁頓提出，太陽的能量只能來源于氫的核聚變反應，并在30年代出版的《恒星的結(jié)構(gòu)》一書中詳細論述。但經(jīng)過計算，要使氫發(fā)生核聚變反應，太陽中心的溫度必須達到上億度才行，而太陽中心的溫度只有約1500萬度，不足以引發(fā)氫的核聚變反應。

上世紀40年代，來自前蘇聯(lián)的美國物理學家喬治·伽莫夫應用德國物理學家維爾納·海森堡的量子物理不確定性原理(也稱測不準原理)，解釋了原子核的放射性。

美國物理學家富勒認為，這個解釋也可以反過來用。于是，他把伽莫夫的理論應用于太陽能量的產(chǎn)生，終于計算出，在太陽內(nèi)部，氫的核聚變反應能夠在1500萬度的溫度下發(fā)生。

現(xiàn)在我們知道，包括太陽在內(nèi)的所有恒星，都是借助于量子物理學原理，時刻發(fā)生著各種核聚變反應，并借此發(fā)光發(fā)熱的。

根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能公式E=mc^2計算，每“燃燒”1千克氫，就能放出6.4×10^14焦耳的能量，相當于燃燒19000噸煤所產(chǎn)生的能量。按照太陽目前的總輻射量計算，每秒鐘有6億多噸的氫被轉(zhuǎn)化成氦。這聽起來很多，但其實只是太陽質(zhì)量的很小一部分。太陽質(zhì)量若取整數(shù)，大約是2×10^33克，或2×10^27噸。太陽每秒把6×10^8噸的氫轉(zhuǎn)變成氦，每年“燒”掉不到2×10^16噸的燃料。按照這樣的消耗速度，100億年也只用掉2×10^26噸的氫，只有太陽總質(zhì)量的10%。太陽在50億年的漫長時間中，只消耗了不到5%的質(zhì)量。太陽上，氫元素占元素總量的70%，氦占28%，其它元素只占2%。對于一顆恒星來說，雖然氫所占的量下降20%，該恒星就會顯露出“老態(tài)”，而按照目前太陽因核聚變反應速率計算，太陽足可以穩(wěn)定地“燃燒”上3.32×1017秒，約10^10年，即100億年，因此說太陽現(xiàn)在剛到“中年”。它還可以穩(wěn)定“燃燒”50億年以上。

太陽發(fā)光的原因

在太陽內(nèi)部，4個氫原子發(fā)生氫核聚變縮合成一個氦原子，放出巨大能量，這能量就是光和熱。

太陽是利用核聚變發(fā)光發(fā)熱的，當兩種很輕的原子核在高溫下相遇時(比如氦和氫)，會合成新的原子核，同時釋放出巨大的能量。

因為它時刻都在進行核聚變

這是人們一直在探索的重要問題。但是由于受到科技研究手段的局限，雖然各種各樣的有關太陽能源的猜測相繼提出，卻總是找不出足夠的科學依據(jù)。大約一百年前，德國和英國的科學家們根據(jù)能量守恒和轉(zhuǎn)化定律提出太陽中的分子在引力的作用下會向中心坍縮。在著坍縮過程中，分子的動能會變成熱能。所以太陽維持著它極高的溫度，輻射出光和熱。

本世紀三十年代起，隨著原子核結(jié)構(gòu)研究的深入，人們逐漸地認識到當很輕的原子核在極高的溫度下非常靠近時，會發(fā)生聚變，形成新的原子核，并且放出巨大的能量。這為解釋太陽的巨大能源的來源提供了新的理論。

美國物理學家貝特把聚變的理論推廣到太陽。他認為太陽內(nèi)部高達2000萬度的高溫下氫原子聚變?yōu)楹ぴ?，同時釋放出巨大的能量。根據(jù)這些核聚變計算出的太陽能量釋放值與觀察值相當吻合。

太陽的概況

在茫茫宇宙中，太陽只是一顆非常普通的恒星，宇宙中的任何一顆恒星的質(zhì)量都要大于太陽,在造的太陽風延伸到100天文單位遠的日球?qū)禹?。這個太陽風形成的“氣泡”稱為太陽圈，是太陽系中最大的連續(xù)結(jié)構(gòu)。太陽或日是位于太陽系中心的恒星，它幾乎是熱等離子體與磁場交織著的一個理想球體。其直徑大約是1,392,000(1.392×10^6)公里，相當于地球直徑的109倍;質(zhì)量大約是2×10^30千克(地球的330,000倍)，約占太陽系總質(zhì)量的99.86%。 從化學組成來看，太陽質(zhì)量的大約四分之三是氫，剩下的幾乎都是氦，包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質(zhì)量少于2%.

地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓形的，每年7月離太陽最遠(稱為遠日點)，每年1月最近(稱為近日點)，平均距離是1億4960萬公里(天文學上稱這個距離為1天文單位)。以平均距離算，光從太陽到地球大約需要經(jīng)過8分19秒。太陽光中的能量通過光合作用等方式支持著地球上所有生物的生長，也支配了地球的氣候和天氣。人類從史前時代就一直認為太陽對地球有巨大影響，有許多文化將太陽當成神來崇拜。 對太陽的正確科學認識進展得很慢，直到19世紀初期，杰出的科學家才對太陽的物質(zhì)組成和能量來源有了一點認識。人類對太陽的理解一直在不斷進展中，還有大量有關太陽活動機制方面的未解之謎等待著人們來解除。

太陽圓面在天空的角直徑為32角分，與從地球所見的月球的角直徑很接近，是一個奇妙的巧合(太陽直徑約為月球的400倍而離我們的距離恰是地月距離的400倍)，使日食看起來特別壯觀。由于太陽比其他恒星離我們近得多，其視星等達到-26.8，成為地球上看到最明亮的天體。太陽每25.4天自轉(zhuǎn)一周(隨緯度有所差異，赤道快，極點慢些，約30.2天)，每2.5億年繞銀河系中心公轉(zhuǎn)一周。太陽因自轉(zhuǎn)而呈輕微扁平狀，與完美球形相差0.001%，相當于赤道半徑與極半徑相差6km(地球這一差值為21km，月球為9km，木星9000km，土星5500km)。差異雖然很小，但測量這一扁平性卻很重要，因為任何稍大一點的扁平程度(哪怕是0.005%)將改變太陽引力對水星軌道的影響，而使根據(jù)水星近日點進動對廣義相對論所做的檢驗成為不可信。

在其存在的最后階段，太陽中的氦將轉(zhuǎn)變成重元素，太陽的體積也將開始不斷膨脹，直至將地球吞沒。在經(jīng)過一億年的紅巨星階段后，太陽將突然坍縮成一顆白矮星--所有恒星存在的最后階段。再經(jīng)歷幾萬億年，它將最終完全冷卻,然后慢慢地消失在黑暗里。太陽是距離地球最近的恒星，是太陽系的中心天體。體積是地球的130萬倍。在銀河系內(nèi)一千多億顆恒星中，太陽只是普通的一員，它位于銀河系的對稱平面附近，距離銀河系中心約26000光年，在銀道面以北約26光年, 它一方面繞著銀心以每秒250公里的速度旋轉(zhuǎn)，另一方面又相對于周圍恒星以每秒19.7公里的速度朝著織女星附近方向運動。其中心區(qū)不停地進行熱核反應，所產(chǎn)生的能量以輻射方式向宇宙空間發(fā)射。

自轉(zhuǎn)

太陽地球自轉(zhuǎn)不能以云層或海洋為依據(jù)，太陽自轉(zhuǎn)也不能看表面，但人們無法知道其內(nèi)部情況，所以無法知道太陽自轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。人們只看到太陽是流體星球，其它都是推測。

公轉(zhuǎn)

太陽繞銀河系中心公轉(zhuǎn)。銀河系中心可能有巨大黑洞,但它周圍布滿了恒星,所以看上去象“銀盤”。這些恒星都繞“銀核”公轉(zhuǎn)。與地球公轉(zhuǎn)不同，這些恒星公轉(zhuǎn)每繞一周離“銀核”會更近。