프라운호퍼 라인이란?

광구, 지구에 직접 도달하는 대부분의 햇빛이 방출되는 태양의 가시적 표면. 태양이 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 광구의 가장자리는 육안으로 보기에는 날카롭게 보이지만 실제로 태양은 표면이 없기 때문에 물질이 플라스마 상태가 아닌 다른 상태로 존재하기에는 너무 뜨겁습니다. 이온화 된 원자에서 가스.

과학자들은 태양의 "표면"이 대부분의 광자(빛 에너지의 양자 캐리어)가 빠져나가는 영역이라고 생각합니다. 따라서 광구는 약 400km(250마일) 두께의 층입니다. 이 층의 온도 범위는 상단의 4,400켈빈(K; 4,100°C 또는 7,400°F)에서 하단의 10,000K(9,700°C 또는 17,500°F)입니다.

더 깊게 생성된 광자는 흡수와 재방출 없이는 빠져나올 수 없습니다. 이온화된 기체의 밀도는 지표면 공기의 약 1/1,000이나 수소이온이 빛을 강하게 흡수하기 때문에 훨씬 더 불투명합니다.

프라운호퍼 라인이란?

천문 분광학에서 프라운호퍼 선은 태양 또는 다른 별의 스펙트럼에 있는 어두운(흡수) 선으로, 대기에 존재하는 가스로 알려진 다양한 요소에 의해 특정 파장에서 태양 또는 별의 복사선이 선택적으로 흡수되어 발생합니다.

이 선은 1802년 영국 물리학자 William Hyde Wollaston에 의해 처음 관찰되었지만 독일 물리학자 Joseph von Fraunhofer의 이름을 따서 명명되었으며 현재 약 25,000개의 프라운호퍼 선이 2,950~10,000옹스트롬의 파장 사이의 태양 스펙트럼에 존재하는 것으로 알려져 있습니다. (1옹스트롬은 10-8cm입니다.)

프라운호퍼 라인이 왜 중요한가?

이 선이 처음 발견되었을 때, 그들은 단순히 이해되지 않는 변칙이었습니다. 오늘날 우리는 프라운호퍼 라인이 빛의 일부 파장을 흡수하는 가스의 요소에 의해 발생한다는 것을 알고 있습니다.

예를 들어 수소 가스를 통해 빛을 비추면 365nm, 656nm 및 820nm의 파장은 수소에 의해 흡수되는 빛의 파장이기 때문에 가장 중요한 가시 프라운호퍼 선 중 일부입니다.

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이 정보는 많은 분야에 사용될 수 있습니다. 가장 널리 사용되는 것 중 하나는 태양과 다른 별을 구성하는 가스를 결정하는 것입니다. 햇빛에서 어떤 프라운호퍼 선을 볼 수 있는지 관찰함으로써 우리는 어떤 기체가 태양을 구성하는지 결정할 수 있으며 원자 구조를 결정하는 데에도 사용되었습니다.

프라운호퍼 라인은 어떻게 생성될까?

프라운호퍼 라인은 연속 스펙트럼이 가스의 영향을 받을 때 작용합니다. 백색광이 가스를 통과할 때 이 원자는 파장의 일부를 흡수합니다. 어떤 파장이 흡수되고 있는지 추측할 수 있습니까? 각 가스 원자는 방출하는 특정 파장 또는 색상을 흡수합니다.

따라서 백색광이 마침내 목적지에 도달하면 스펙트럼이 완전하지 않습니다. 이러한 흡수 파장이 부족합니다. 연속 스펙트럼을 보면 사방에 두꺼운 검은 선이 있습니다. 이를 프라운호퍼 라인이라고 합니다.

어떤 파장이 흡수되었는지 확인함으로써 과학자들은 태양에 어떤 요소가 존재하는지 확인할 수 있습니다. 사실, 프라운호퍼 라인은 헬륨의 발견으로 이어졌습니다. 1870년에 헬륨은 알려지지 않은 원소였습니다. 그 당시 모든 과학자들은 이 원소가 태양에서 발생한다는 것을 알고 있었습니다. 거의 25년이 지나서야 같은 원소가 여기 지구에서 발견되었습니다.

현재까지 우리 태양계의 색상 스펙트럼에는 25,000개 이상의 프라운호퍼 라인이 있습니다. 이 선은 오늘날에도 먼 별과 다른 천체를 연구하는 데 여전히 사용됩니다.