¿La luz del sol es realmente blanca?

Recientemente compré un libro sobre astrofísica nuclear, sin el objetivo de dominar el tema, sino simplemente para leer entre exámenes y, con suerte, aprender algo. Se revela que el sol está compuesto principalmente de hidrógeno y helio (que puede parecer elemental para cualquiera que trabaje en esta división de la ciencia). Se sabe que cada sustancia emite y absorbe diferentes longitudes de onda de luz y estas longitudes de onda son las mismas para cada átomo o molécula de una sustancia dada.

Dado que la luz solar se refiere a la luz emitida por el sol, y se conocen los espectros de emisión tanto del hidrógeno como del helio, ¿por qué identificamos la luz solar como blanca ? ¿No debería ser el color de la luz solar un promedio ponderado de los dos emitidos por el hidrógeno y el helio ( dado que hay trazas de otros elementos en el sol )?

Consulte en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation . Por supuesto, el espectro específico del Sol es la razón por la cual el espectro visible está ubicado donde está. Esas longitudes de onda emitidas con mayor fuerza por nuestra estrella son buenas para usar en nuestros sentidos.
Si ves el sol desde el espacio, se verá blanco universetoday.com/18689/color-of-the-sun
Dado que nuestra visión evolucionó para coincidir con la luz del sol, y "blanco" es algo perceptivo basado en nuestra visión, la pregunta en realidad es circular.

Respuestas (3)

Si y no.

La fusión dentro del sol produce luz, pero los átomos se mueven tan rápido que sus electrones no están unidos, es un plasma. Como tal, sería difícil encontrar líneas de emisión a la luz del sol. Verá algunas líneas de absorción: el hidrógeno más frío y el helio más alejados absorberán pequeñas porciones de radiación. Lo que te queda es radiación de cuerpo negro (o algo parecido) que, para la temperatura del sol, se ve así:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Agregué el espectro visible, para que pueda ver, hay un pico bastante bueno en el visible (no es coincidencia, estoy seguro). Sin embargo, la luz no es exactamente de intensidad constante y hay mucha potencia en los rangos fuera del espectro visible.

Además, la "luz solar" en la Tierra se filtra un poco: según la hora del día, se dispersa más o menos componente azul (piense en la puesta de sol roja), y otros efectos atmosféricos pueden desempeñar un papel.

Sin embargo, en comparación con la mayoría de las otras fuentes de luz, la luz solar es casi una fuente blanca perfecta. Esto se debe principalmente a que todos los colores están realmente allí. Las fuentes de luz se caracterizan por algo llamado índice de reproducción cromática: si todos los componentes de la luz visible están igualmente presentes, su fuente de luz tiene un CRI de 100 y esto significa que podrá percibir cualquier color fielmente. Dado que el ojo no tiene una respuesta de color uniforme en todo el rango de longitudes de onda, cualquier desviación del espectro del blanco perfecto (CRI 100) significa que no todos los colores se verán "bien".

En ese sentido, la luz del sol es "blanca". Es el estándar con el que se mide toda la luz blanca (para ser precisos, la luz del sol al mediodía).

Sabía algo sobre el plasma y los electrones, pero cuando lo dijiste se volvió perfectamente obvio, gracias.

"Se sabe" que cada átomo tiene un espectro de emisión atómica característico, siempre que los átomos estén aislados unos de otros . Los espectros de emisión se suelen observar en gases a baja presión.

Pero cuando los átomos se comprimen en sólidos o líquidos, la proximidad de los átomos distorsiona el entorno en el que tiene lugar la emisión y cambia la longitud de onda individual en cantidades aleatorias.

Por ejemplo, el sodio tiene un espectro de emisión dominado por dos longitudes de onda muy cercanas en la parte amarilla del espectro visible. Basta con mirar cualquier farola de vapor de sodio. Pero una barra de sodio sólido, protegida en una cubierta de presión transparente, brillará con un brillo "aparentemente" continuo si se calienta lo suficiente.

De hecho, el helio fue descubierto por primera vez por astrónomos que observaban la corona del sol durante un eclipse solar. El helio a baja presión en la corona emitió el espectro de emisión de helio que se observó inalterado en la Tierra. Mientras tanto, el helio a alta presión en el cuerpo del sol emitía el espectro continuo habitual.

Hecho relevante: el helio proviene de Helios, el dios griego del Sol (o simplemente de la palabra griega para Sol, también Helios).

Junto con la información en las otras respuestas, tenga en cuenta que "blanco" no es un elemento fijo. En condiciones de muy poca luz, los conos no funcionan y los bastones de la retina solo informan de la intensidad, no del color, por lo que todo se ve blanco/gris.

En condiciones de mucha luz, tu retina se sobrecarga y todo lo que percibes es 'blanco'.

Ahora, se puede definir la "luz blanca" de forma análoga al "ruido blanco", de modo que la potencia por unidad de longitud de onda (o, alternativamente, el número de fotones por unidad de longitud de onda, que es bastante diferente) es constante en algún ancho de banda. Si usa esta definición, el sol no es muy blanco.

OTOH, si solo define el espectro solar del mediodía como "blanco" (como suelen hacer los fotógrafos cuando establecen el balance de color con fuentes artificiales), entonces ... :-)