تغيير مسير از: انرژي خورشيدي خورشيد زمين را گرم و روشن مي کند. گياهان و جانوران نيز انرژي خورشيدي را لازم دارند تا زنده بمانند. اگر خورشيد نبود يا از زمين خيلي دورتر بود و گرماي کمتر به ما مي رسيد، سطح زمين خيلي سرد و تاريک مي شد و هيچ موجودي نمي توانست روي آن زندگي کند. همه ما به انرژي نياز داريم، انرژي مانند نيرويي نامرئي در بدن ما وجود دارد و آن را بکار مي اندازد. اگر انرژي به بدن نرسد، توانايي انجام کار را از دست مي دهيم و پس از مدتي مي ميريم. ما انرژي را از غذايي که مي خوريم يدست مي آوريم. با هر حرکت و کاري که انجام مي دهيم، بخشي از انرژي موجود در بدن صرف مي شود. حتي براي خواندن اين مطلب هم مقداري انرژي لازم است. براي همين بايد هر روز غذاهاي کافي و مناسبي را بخوريم. گياهان و جانوران نيز براي زنده ماندن و رشد و حرکت ، به انرژي نياز دارند، که منشأ همه اينها از خورشيد مي باشد. تمام دستگاهها و ماشينهاي ساخته شده بدست انسان نيز با استفاده از انرژي کار مي کنند. بسياري از اين ماشينها برقي هستند. حتما شما هم از دستگاههايي مثل راديو ، تلويزيون ، اطو ، يخچال و ... استفاده مي کنيد. اگر به هر دليلي برق خانه قطع شود، تمام اين دستگاهها از کار مي افتند و بدون استفاده مي شوند. اما آيا مي دانيد برق چطور توليد مي شود؟ براي توليد برق ، سوختهايي مثل زغال سنگ ، نفت و گاز را مي سوزانيم. اين نوع سوختها را سوخت فسيلي مي نامند. سوختهاي فسيلي از باقي مانده گياهان و جانوراني بوجود آمده اند که ميليونها ميليون سال قبل روي زمين زندگي مي کردند. وقتي اين جانوران و گياهان مردند و از بين رفتند، سالهاي زيادي زير فشار لايه هاي زمين ماندند تا به زغال سنگ و نفت و گاز تبديل شدند و مي بينيم که همه انواع مختلف انرژي که قبل تبديل به يکديگر نيز هستند از يک منبع به نام خورشيد ناشي شده و يا به آن مربوط مي شود. تابش خورشيد منشأ اغلب انرژيهايي است که در سطح زمين در اختيار ما قرار دارد.
خورشيد چيست؟
خورشيد يک راکتور هسته اي طبيعي بسيار عظيم است. که ماده در آن جا بر اثر همجوشي هسته اي به انرژي تبديل مي شود و هر روز حدود 350 ميليارد تن از جرمش به تابش تبديل مي شود، دماي داخلي آن حدود 15 ميليون درجه سانتيگراد است. انرژيي که بدين ترتيب به شکل نور مرئي ، فرو سرخ و فرابنفش به ما مي رسد 1 کيلو وات بر متر مربع است. خورشيد به توپ بزرگ آتشين شباهت دارد که صد بار بزرگتر از زمين است. اين ستاره ها از گازهاي هيدروژن و هليوم تشکيل شده است. گازها انفجارهاي بزرگي را بوجود مي آورند و پرتوهاي قوي گرما و نور را توليد مي کنند. اين پرتوها از خورشيد بسوي زمين مي آيند در طول راه ، يک سوم آنها در فضا پخش مي شوند و بقيه بصورت انرژي گرما و نور به زمين مي رسند. مي دانيم که سرعت نور 300000 کيلومتر در ثانيه است. از سوي ديگر ، 8 دقيقه طول مي کشد که نور خورشيد به زمين برسد. بنابراين مي توان فاصله خورشيد تا زمين را حساب کرد. در اين مسير طولاني ، مقدار زيادي از نور و گرماي خورشيد از دست مي رود، اما همان اندازه اي که به زمين مي رسد، کافي است تا شرايط مناسبي براي زندگي ما و جانوران و گياهان بوجود آيد.
منبع انرژي خورشيدي
* با اندازه گيري شار خورشيدي تابشي در بالاي جو زمين مي توان قدرت دريافتي کل انرژي از خورشيد را محاسبه کرد. که حدود 1.8x1011 مگا وات است. البته تمام اين انرژي به سطح زمين نمي رسد مقداري از آن جذب لايه هاي اتمسفر مي شود. * ماده در عالم اساساً از هيدروژن و هليوم تشکيل شده که قسمت اعظم آن بين ستارهها و کهکشانها توزيع شده است. نيروي جاذبه متقابل بين ذرات سبب تراکم گاز و گرد غبار شده و اين تراکم احتراما ابر ستاره اي را بوجود مي آورند. * انرژي پتاسيل گرانشي سبب ازدياد دماي داخل ستاره شده و آن هم باعث افزايش چگالي ستاره شده در نتيجه دماي داخل آن افزايش مي يابد تا يک حالت پلاسماي خورشيدي بخود بگيرد. * در يک چنين محيطي شرايط براي همجوشي هسته اي مهيا مي شود. با ترکيب دوترويم و تريتيوم مقداري انرژي آزاد مي شود (17.6 Mev). بنابراين همانطوري که گفته شد، مقدار انرژيي که از خورشيد به زمين مي رسد، بوسيله جمع کننده هاي خورشيدي کنترل کرده و براي مصارف خانگي و صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرند
تشعشعات خورشيد
پديده هايي که بر سطح خورشيد ظاهر مي شوند نشانگر فعاليت آن است و بخشهايي از اين کره فروزان را که فعاليت آنها نسبتا شديدتر است، نواحي فعال خورشيد مي خوانند. عوارضي مانند: شعله ها، لکه ها، مشعلها و زبانه ها و تاجها که بر اثر فعاليت خورشيد در سطح آن آشکار مي گردند. علاوه بر پديده هاي مزبور و همچنين نور و حرارت ، تشعشعات خورشيدي را نيز از جمله پديده هاي مهم کره حيات بخش منظومه شمسي بايد به شمار آورد. تجزيه طيفي نور خورشيد اطلاعات ارزشمندي درباره طبيعت و ساختمان آن در دسترس ، قرار مي دهد و از چگونگي و شرايط لايه هاي مختلف جو اين کره فعال ما را آگاه مي سازد.
تشعشعات راديوئي:
بررسيهاي راديوئي گوياي آن است که خورشيد خود به خود از نظر گسيلش امواج راديوئي جرم ضعيفي است و بازده راديوئي آن کميتي بسيار متغير است: 1. خورشيد آرام که از تشعشع حرارتي ساطع شده از ذرات متحرک در گازهاي داغ ناشي مي گردد. 2. منشأ متغير که آن نيز گونه اي تشعشع حرارتي است که به مناطق خاصي از جو خورشيد متعلق بوده و به سطح فعال کره مزبور بستگي دارد. 3. انفجارات راديوئي که فاقد طبيعت حرارتي بوده و توان بازدهي آن نسبت به خورشيد آرام بين هزار تا ده هزار برابر است.
اشعه مادون قرمز:
اين اشعه در لايه درخشان کره و همچنين در طبقات تحتاني رنگين کره توليد مي شود و طول موج آنها حدود 75% تا هزار ميکرون است.
اشعه فرابنفش:
که درخشان کره و طبقات خيلي فوقاني رنگين کره توليد مي شود. در جو زمين و ديگر سيارات منظومه خورشيدي تأثير فوق العاده مهمي دارد. اين اشعه که ميدان مغناطيسي ايجاد مي کند، با ميدان معناطيسي زمين در هم مي آميزد و اغلب کار قطبها را مختل مي سازد.
اشعه فرابنفش نهايي:
اين اشعه که علامت اختصاري آن است، در لايه رنگين کره و بخشهايي از تاج خورشيد پديد مي آيد.
اشعه نرم:
اين اشعه در گازهاي متراکم و متمرکز و داغ تاج خورشيدي پديد مي آيد.
اشعه سخت:
در مشعلهاي خورشيدي توليد مي شود.
ثابت خورشيدي:
مقدار انرژي خورشيدي در دقيقه که توسط واحدي از سطح واقع برفراز لايه خارجي جو زمين (به فاصله متوسط از خورشيد) دريافت مي گردد ثابت خورشيدي نام دارد. متأسفانه از ميزان دقيق انرژي حيات بخش خورشيدي که بصورت گرماي تشعشعي دريافت مي شود و همچنين از تغييرات احتمالي آن هنوز به درستي آگاهي نداريم. بويژه اينکه تا همين چند سال پيش کليه اندازه گيريها را مستقيما از ايستگاههاي زميني انجام مي داديم و از اثرات جذب کننده لايه هاي جو زمين چندان آگاه نبوديم. پژوهشها و اندازه گيريهاي بعمل آمده ، مقدار ثابت خورشيدي را حدود 1.94 گرم کالري به ازاء هر سانتيمتر مربع در دقيقه نشان مي دهد.
تاريخچه شناخت خورشيد
تمدن هاي باستان بر اين گمان بودند که زمين در مرکز جهان قرار دارد. بر اساس اين عقيده که نظريه زمين مرکزي نام داشته و بوسيله يونانيان باستان پشتيباني گرديده است، خورشيد، ماه و سيارات و ستارگان روي دايره هاي متحدالمرکزي به گرد زمين در گردشند. نظريه زمين مرکزي در ميانه هاي سده دوم پس از ميلاد بوسيله کلوديوس بطليموس فيلسوفهاي چندي بويژه چون آريستارخوس يا ارسطرخس (310 تا 230 پيش از ميلاد) نظريه زمين مرکزي را به زير پرسش برده و گردش زمين و سيارات را در پيرامون خورشيد مورد تاييد قرار داده بودند،مع الوصف نظرات آنان نه تنها هواخواهاني پيدا نکرد، بلکه با شدت و حرارت هرچه بيشتر بوسيله معاصرينشان رد گرديد و نظريه خورشيد مرکزي تا سده شانزدهم ميلادي هيچگاه مورد پذيرش جدي قرار نگرفت و هيئت بطليموس را يکه تاز ميدان علم ساخت. در سال 1543 نيکلا کوپرنيک (1473 تا 1543) ستاره شناس لهستاني که طرح خورشيد مرکزي را از بوته فراموشي بدرآورد و آن را با جزئيات بيشتر و کامل تر عرضه داشته بود. با مخالفت سخت انجمن هاي علمي بويژه کليسا روبرو شد و حتي انديشمنداني چون گاليله (1564 تا 1642 ميلادي) را که به هواخواهي از آن برخاسته بودند، ظاهراَ به توبه و استغفار واداشت، سرانجام يوهان کپلر (1571 تا 1630) ستاره شناس نامدار ((آلمان|آلماني ،نظريه زمين مرکزي را با قاطعيت تمام کنار گذاشت و با وضع قوانين معروف خويش، نظريه خورشيد مرکزي را جاني تازه بخشيد و با سياراتي که بر پايه قوانين کپلر به دور خورشيد به گردش درآمده بودند، چهره نويني از جهان منظومه خورشيدي تصوير نمود و جهانيان را به پذيرش منطقي آن واداشت.
اندازه خورشيد از نگاه قدما:
کهن ترين توصيف طبيعت خورشيد احتمالاَ به يونانيان باستان تعلق دارد. آناکساکوراس فيلسوف يوناني (499 تا 427 پيش از ميلاد) خورشيد را توده اي از سنگهاي گداخته پنداشته و اندازه آن را با شبه جزيره پلوپونسوس واقع دريونان برابر دانسته است. آريستارخوس يا ارسطرخس يوناني براي نخستين بار در سال 270 پيش از ميلاد به ستاره بودن خورشيد پي برد و فاصله ميان آن را تا زمين به کمک شيوه هاي هندسي و به ياري اندازه گيري زاويه ميان خورشيد و ماه در حالت هاي تربيع اول و تربيع آخر بدست آورد و فاصله خورشيد از زمين را نوزده برابر فاصله ماه تا زمين تعيين نمود. هيپارخوس در قرن دوم پيش از ميلاد آزمايش هاي بالا را مرتبه اي ديگر تکرار نمود و مسافت خورشيد تا زمين را حدود 10 ميليون کيلومتر محاسبه کرد و همچنين اندازه خورشيد را حداقل هفت برابر زمين اعلام داشت. قطعيت ستاره بودن خورشيد در قرن شانزدهم ميلادي تاکيد گرديد و ستاره شناسان سده هفدهم از فاصله سيارات از زمين سود جستند و مسافت خورشيد از زمين را با دقتي که از واقعيت هاي امروزي چندان هم دور نيست، محاسبه نمودند . در سال 1672 ژ.د.کاسيني ستاره شناس ايتاليائي، فاصله سياره بهرام را به کمک شيوه ديد گشت يا اختلاف نظر بدست آورد و از اين راهبه رقم 138.370.000 کيلومتر براي مسافت خورشيد دست يافت. در مواقع نادري که سياره ناهيد از ميان زمين و خورشيد عبور مي کند، رد پاي آن به صورت نقطه سياه کوچکي بر سطح خورشيد ديده مي شود، در چنين هنگامي اندازه گيري زاويه ديدگشت ناهيد، محاسبه مسافت خورشيد تا زمين را امکان پذير مي سازد، به همين مناسبت از عبور سال هاي 1761و 1769 سياره ناهيد در اندازه گيري فاصله خورشيد از زمين استفاده شد و جرج آيري دانشمند انگليسي به کمک اندازه گيري زاويه ديدگشت عبور سال 1882 ستاره ناهود به رقم 162.000 150 کيلومتر دست يافت. زوايه ديد گشت سيارکاني که حين گردش به دور خورشيد، به زمين نزديک مي گردند نيز به دستيابي واقعيات کمک نمود و استفاده از شيوه رادار در سال هاي اخير رقم 149.597.892 کيلومتر را رسميت بخشيد و ضمناَ به کمک همين شيوه قطر خورشيد برابر 1.392.530 کيلومتر اندازه گيري شد.
چگونگي تعيين دماي خورشيد
يک روش به نام قانون وين ،از طول موج تابش حداکثر peak در طيف خطي نور خورشيد ،استفاده مي کند. دما به درجه کلوين برابر است با 2.9x106nonometers / peak روش ديگر از انرژي که به زمين مي رسد و قانون عکس مربع استفاده مي کند .شار انرژي مقدار انرژي عبوري از يک واحد سطح (مثلاَ يک متر مربع) در هر ثانيه مي باشد . با استفاده از قانون عکس مربع درخشندگي نور، که در مي يابيد که : شارژ خورشيدي در فاصله زمين = شارژ سطح خورشيد × (شعاع خورشيد/فاصله تا زمين)2 =1380 وات بر متر مربع . از آنجائيکه نور کره خورشيد ، تقريباَ يک رادياتور حرارتي شارژ انرژي در سطح آن = (دماي سطح خورشيد)4 × ، که ثابت استفان - بولترمن مي باشد.با باز آرائي معادله ، {دماي نور کره = (شعاع خورشيد/فاصله خورشيد تا زمين)2 ×( /شارژ خورشيدي در زمين)}4/1 اين دو روش دماي خشني در حدود 5800K را مي دهد. لايه هاي بالائي نور کره سرد تر و کم چگال تر از لايه هاي عميق تر مي باشند ، بنابر اين در طيف خورشيد ، طيف جذبي را مي بينيد . که طيف جذبي عناصر ، موجود است و قدرت آنها ، بطور حساسي به دما بستگي دارند. شما مي توانيد از قدرتهاي طيف جذبي ، به عنوان يک ردياب قوي دما استفاده کرده و دمائي حدود 5840k را اندازه بگيريد.
لطفا منتظر باشید ...
