3. Klimaat en klimaatverandering
Zonnestraling (3/4)
De Fraunhofer-lijnen (vervolg)
In werkelijkheid zijn er veel meer absorptielijnen in het spectrum van zonnestraling, omdat alle elementen in de fotosfeer en chromosfeer van de zon bijdragen aan de eerder genoemde verstrooiing van straling. De volgende figuur toont een voorbeeld van de meetbare lijnen in het bereik van 500 nm (blauwgroen) tot 600 nm (oranje).
Alle Fraunhofer-lijnen in het bereik van 5000 tot 6000 Ångström (of 500 tot 600 nm). Het thermische spectrum van zonnestraling is verwijderd, zodat alleen Fraunhofer-lijnen in het beeld te zien zijn.
Bron: BASS2000 Solar Survey Archive
De database BASS2000 waaruit de afbeelding komt, kan ook andere spectrale bereiken weergeven. De lijnen geven interactief de elementen aan die verantwoordelijk zijn voor de verstrooiing, evenals de meeste overgangen tussen energieniveaus in de elektronenschillen.
Vergelijk de twee afbeeldingen op de vorige pagina met de illustratie hierboven. Kun je in het BASS2000 spectrum de twee oranje lijnen met het label D, of D1+D2 bij ongeveer 589 nm vinden? Ze zijn afkomstig van natriumatomen en worden in de atoomfysica natriumdoubletlijnen genoemd.
Een experiment in de natuurkundeles
De absorptie door natriumatomen, zoals die plaatsvindt in de zonneatmosfeer, kan ook worden getoond in een natuurkundeles. Onder de apparatuur zie je een natriumfluorescentiebuis die kleine hoeveelheden metallisch natrium bevat. De oven, die voorzien is van ramen, wordt verwarmd tot ongeveer 250°C, waardoor het natrium verdampt.
Experimentele opstelling voor de detectie van de Fraunhofer natriumlijnen.
Bron: Vorlesungsexperimente am Institut für Physik, Universität Oldenburg, Duitsland
De natriumdamp in de buis wordt verlicht met een halogeenlamp. Het doordringende licht wordt opgesplitst door diffractie met een optisch rooster en in kaart gebracht op een scherm met een lens. De natriumdoubletlijnen kunnen gemakkelijk worden onderscheiden.
Spectrum van een halogeenlamp met de Fraunhofer-lijnen van natrium.
Bron: Vorlesungsexperimente am Institut für Physik, Universität Oldenburg, Duitsland
