3. Klimaat en klimaatverandering
Zonnestraling (2/4)
Het is je misschien opgevallen dat in de figuur van zonnestraling, aan de buitenrand van de aardatmosfeer (buitenaards), de curve van de grafiek erg ruw is, terwijl de curve van de grafiek van de straling van het zwarte lichaam perfect glad lijkt. Als we het spectrum van zonnestraling in detail bekijken, zien we duidelijke verschillen tussen de twee.
De Fraunhofer-lijnen
Zonnestraling uit de fotosfeer van de zon, die materie van ongeveer 5900 K bevat, moet door de buitenste, koudere lagen van de zonneatmosfeer, de zogenaamde chromosfeer, voordat deze de ruimte bereikt. De atomen en ionen die daar al aanwezig zijn, absorberen straling op golflengten die kenmerkend zijn voor de respectieve elementen waaruit ze bestaan. Hierdoor worden de overeenkomstige golflengten in het spectrum dat de ruimte bereikt verzwakt. De atomen en ionen die de straling hebben geabsorbeerd, zullen diezelfde straling ook weer afgeven door naar een lager energieniveau te vallen, maar omdat de atomen en ionen de straling in alle richtingen verstrooien, resulteert dit in een netto verlies van straling in de richting van de aarde.
De resulterende absorptielijnen in het spectrum zijn de Fraunhofer-lijnen, genoemd naar hun ontdekker Joseph von Fraunhofer.
De belangrijkste Fraunhofer-lijnen in het zichtbare spectrum, met hun namen gekozen door Fraunhofer.
Source: Wikipedia
De volgende afbeelding toont een spectrum van een blauwe hemel op een zonnige dag met de afwijkingen in helderheid veroorzaakt door Fraunhofer-lijnen.
Van welke chemische elementen komen de Fraunhofer-lijnen? Helderheidsspectrum van een blauwe lucht. De Fraunhofer-lijnen zijn ook gemarkeerd. De inkepingen gemarkeerd met H2O zijn afkomstig van waterdamp in de atmosfeer van de aarde en zijn daarom geen Fraunhofer-lijnen.
Bron: Eric Bajart, Wikimedia Commons, gemodificeerd.
In de twee afbeeldingen zijn de lijnen die Fraunhofer ontdekte gemarkeerd met de historische labels die hij koos.
