太阳发光的科学原理是什么

　　太阳发光是我们经常爱你到的事情，所以有很多的人都会想知道太阳是如何发光的。下面是百分网小编为你精心推荐的太阳发光的科学原理，希望对您有所帮助。

太阳发光的科学原理是什么

　　太阳发光科学原理

　　太阳与地球之关系就好比植物与动物之关系.太阳仅是人看到某个大星球中的一小部分,这个大星球在进行自身的生长的同时,也会产生物质向极移聚现像,当物质移聚达极限时,就会产生物质转化现像,即太阳中的发光现像,而由太阳体发出的太阳光又会与反射回的太阳光及别的星球产生的光一起而形成九大行星,这与地球上的动物起源原理是很类似的。

　　太阳是如何发光的

　　太阳是一颗典型的恒星，它每秒向宇宙空间发出巨大的能量。

　　自古以来，太阳为何会发光发热，一直是人们关注的问题。曾有人认为，太阳是依靠燃烧煤来发光发热的，但经过计算，如果太阳是一个大煤球，按照太阳的总辐射能量3.75x10^26J，只够太阳发光发热1500年。后又有人提出，太阳是依靠物质向内部“掉落”，即重力势能转变为动能，再转变为热能来发光发热的，但这样一来，太阳就必须因为不断的收缩而越来越小，但没有观察到这一现象。且即使这样，也只能维持太阳以观测到的能量辐射一千多万年。

　　上世纪20年代末，随着元素放射性的发现，英国物理学家亚瑟·爱丁顿提出，太阳的能量只能来源于氢的核聚变反应，并在30年代出版的《恒星的结构》一书中详细论述。但经过计算，要使氢发生核聚变反应，太阳中心的温度必须达到上亿度才行，而太阳中心的温度只有约1500万度，不足以引发氢的核聚变反应。

　　上世纪40年代，来自前苏联的美国物理学家乔治·伽莫夫应用德国物理学家维尔纳·海森堡的量子物理不确定性原理(也称测不准原理)，解释了原子核的放射性。

　　美国物理学家富勒认为，这个解释也可以反过来用。于是，他把伽莫夫的理论应用于太阳能量的产生，终于计算出，在太阳内部，氢的核聚变反应能够在1500万度的温度下发生。

　　现在我们知道，包括太阳在内的所有恒星，都是借助于量子物理学原理，时刻发生着各种核聚变反应，并借此发光发热的。

　　根据爱因斯坦的质能公式E=mc^2计算，每“燃烧”1千克氢，就能放出6.4×10^14焦耳的能量，相当于燃烧19000吨煤所产生的能量。按照太阳目前的总辐射量计算，每秒钟有6亿多吨的氢被转化成氦。这听起来很多，但其实只是太阳质量的很小一部分。太阳质量若取整数，大约是2×10^33克，或2×10^27吨。太阳每秒把6×10^8吨的氢转变成氦，每年“烧”掉不到2×10^16吨的燃料。按照这样的消耗速度，100亿年也只用掉2×10^26吨的氢，只有太阳总质量的10%。太阳在50亿年的漫长时间中，只消耗了不到5%的质量。太阳上，氢元素占元素总量的70%，氦占28%，其它元素只占2%。对于一颗恒星来说，虽然氢所占的量下降20%，该恒星就会显露出“老态”，而按照目前太阳因核聚变反应速率计算，太阳足可以稳定地“燃烧”上3.32×1017秒，约10^10年，即100亿年，因此说太阳现在刚到“中年”。它还可以稳定“燃烧”50亿年以上。

　　太阳发光的原因

　　在太阳内部，4个氢原子发生氢核聚变缩合成一个氦原子，放出巨大能量，这能量就是光和热。

　　太阳是利用核聚变发光发热的，当两种很轻的原子核在高温下相遇时(比如氦和氢)，会合成新的原子核，同时释放出巨大的能量。

　　因为它时刻都在进行核聚变

　　这是人们一直在探索的重要问题。但是由于受到科技研究手段的局限，虽然各种各样的有关太阳能源的猜测相继提出，却总是找不出足够的科学依据。大约一百年前，德国和英国的科学家们根据能量守恒和转化定律提出太阳中的分子在引力的作用下会向中心坍缩。在着坍缩过程中，分子的动能会变成热能。所以太阳维持着它极高的温度，辐射出光和热。

　　本世纪三十年代起，随着原子核结构研究的深入，人们逐渐地认识到当很轻的原子核在极高的温度下非常靠近时，会发生聚变，形成新的原子核，并且放出巨大的能量。这为解释太阳的巨大能源的来源提供了新的理论。

　　美国物理学家贝特把聚变的理论推广到太阳。他认为太阳内部高达2000万度的高温下氢原子聚变为氦原子，同时释放出巨大的能量。根据这些核聚变计算出的太阳能量释放值与观察值相当吻合。

　　太阳的概况

　　在茫茫宇宙中，太阳只是一颗非常普通的恒星，宇宙中的任何一颗恒星的质量都要大于太阳,在造的太阳风延伸到100天文单位远的日球层顶。这个太阳风形成的“气泡”称为太阳圈，是太阳系中最大的连续结构。太阳或日是位于太阳系中心的恒星，它几乎是热等离子体与磁场交织著的一个理想球体。其直径大约是1,392,000(1.392×10^6)公里，相当于地球直径的.109倍;质量大约是2×10^30千克(地球的330,000倍)，约占太阳系总质量的99.86%。从化学组成来看，太阳质量的大约四分之三是氢，剩下的几乎都是氦，包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%.

　　地球围绕太阳公转的轨道是椭圆形的，每年7月离太阳最远(称为远日点)，每年1月最近(称为近日点)，平均距离是1亿4960万公里(天文学上称这个距离为1天文单位)。以平均距离算，光从太阳到地球大约需要经过8分19秒。太阳光中的能量通过光合作用等方式支持着地球上所有生物的生长，也支配了地球的气候和天气。人类从史前时代就一直认为太阳对地球有巨大影响，有许多文化将太阳当成神来崇拜。对太阳的正确科学认识进展得很慢，直到19世纪初期，杰出的科学家才对太阳的物质组成和能量来源有了一点认识。人类对太阳的理解一直在不断进展中，还有大量有关太阳活动机制方面的未解之谜等待着人们来破解。

　　太阳圆面在天空的角直径为32角分，与从地球所见的月球的角直径很接近，是一个奇妙的巧合(太阳直径约为月球的400倍而离我们的距离恰是地月距离的400倍)，使日食看起来特别壮观。由于太阳比其他恒星离我们近得多，其视星等达到-26.8，成为地球上看到最明亮的天体。太阳每25.4天自转一周(随纬度有所差异，赤道快，极点慢些，约30.2天)，每2.5亿年绕银河系中心公转一周。太阳因自转而呈轻微扁平状，与完美球形相差0.001%，相当于赤道半径与极半径相差6km(地球这一差值为21km，月球为9km，木星9000km，土星5500km)。差异虽然很小，但测量这一扁平性却很重要，因为任何稍大一点的扁平程度(哪怕是0.005%)将改变太阳引力对水星轨道的影响，而使根据水星近日点进动对广义相对论所做的检验成为不可信。

　　在其存在的最后阶段，太阳中的氦将转变成重元素，太阳的体积也将开始不断膨胀，直至将地球吞没。在经过一亿年的红巨星阶段后，太阳将突然坍缩成一颗白矮星--所有恒星存在的最后阶段。再经历几万亿年，它将最终完全冷却,然后慢慢地消失在黑暗里。太阳是距离地球最近的恒星，是太阳系的中心天体。体积是地球的130万倍。在银河系内一千多亿颗恒星中，太阳只是普通的一员，它位于银河系的对称平面附近，距离银河系中心约26000光年，在银道面以北约26光年, 它一方面绕着银心以每秒250公里的速度旋转，另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度朝着织女星附近方向运动。其中心区不停地进行热核反应，所产生的能量以辐射方式向宇宙空间发射。

　　自转

　　太阳地球自转不能以云层或海洋为依据，太阳自转也不能看表面，但人们无法知道其内部情况，所以无法知道太阳自转数据。人们只看到太阳是流体星球，其它都是推测。

　　公转

　　太阳绕银河系中心公转。银河系中心可能有巨大黑洞,但它周围布满了恒星,所以看上去象“银盘”。这些恒星都绕“银核”公转。与地球公转不同，这些恒星公转每绕一周离“银核”会更近。

　　太阳光

　　阳光是地球能量的主要来源。太阳常数是在距离太阳1天文单位的位置（也就是在或接近地球），直接暴露在阳光下的每单位面积接收到的能量，其值约相当于1,368W/m3（瓦每平方米）。经过大气层的吸收后，抵达地球表面的阳光已经衰减——在大气清澈且太阳接近天顶的条件下也只有约1,000W/m3。

　　有许多种天然的合成过程可以利用太阳能-光合作用是植物以化学的方式从阳光中撷取能量（氧的释出和碳化合物的减少），直接加热或使用太阳电池转换成电的仪器被使用在太阳能发电的设备上，或进行其他的工作；有时也会使用集光式太阳能（也就是凝聚阳光）。储存在原油和其它化石燃料中的能量是来自遥远的过去经由光合作用转换的太阳能。

　　温度

　　核心

　　核心是太阳内唯一能经由核聚变产生大量能量的区域，温度高达1570万K。99%的能量产生在太阳半径的24%以内，而在30%半径处，核聚变反应几乎完全停止。

　　光球层

　　光球层上最显著的现象就是太阳黑子，所谓太阳黑子，只指太阳光球层上的温度相对较低的区域，其温度约为4500K，而光球其余部分的温度约为5777K。

　　色球层

　　色球厚度约2000千米，太阳的温度分布从核心向外直到光球层，都是逐渐下降的，但到了色球层，却又反常上升，到接近顶端的温度大约在20000K。

　　日冕

　　日冕是太阳大气的最外层，它由高温、低密度的等离子体所组成，日冕的温度高达百万度。

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