在太陽中心的光子,為何需要1000萬年才能到達表面

2022-12-02 09:11:07 字數 4082 閱讀 5999

1樓:艾伯史密斯

光子在太陽內部是以隨機遊走的方式傳播,太陽半徑70萬公里,乙個在太陽中心產生的光子,大概要花上1000萬年的時間才能到達太陽表面。

光速每秒30萬公里,太陽半徑大約70萬公里,粗略計算光子從太陽中心傳播到表面,也就兩秒多的時間,但為何實際上要花上近1000萬年呢?這是因為光子在太陽內部的行徑方式很特殊。

太陽中心的溫度高達1500萬度,壓力高達300億個大氣壓,表面溫度也高達5500℃,整個太陽是乙個以氫、氦元素為主的等離子體。

太陽的核心區域進行著氫的聚變反應,聚變過程會產生大量光子,光子一經產生,就會立馬被周圍的原子吸收,平均自由程不到1厘公尺,而吸收光子的原子處於激發態,然後立馬又會釋放等能量的光子,並且釋放的方向是隨機的。

光子的自由程△l:1cm;

太陽的半徑r:7×10^8m;

真空中光速c:3×10^8m/s;

光子隨機遊走的步數為n,遊走距離為l:

根據隨機遊走公式有:l=△l√n;

那麼光子從太陽中心,隨機遊走到太陽表面,所需要的時間t:

t=r^2/(△lc)

=(7×10^8)^2/(10^-3×3×10^8)

=1.6×10^12秒≈518萬年;

以上只是粗略估計的值,但是也說明在太陽中心產生的光子,大約要花上1000萬年左右的時間,才能到達太陽表面;然後到達太陽表面的光子,傳播到1.5億公里外的地球,只需要大約8分鐘的時間。

2樓:虎哥叨娛樂

這是因為太陽中心的光子特別喜歡自由,太陽中心光子運動方式非常特殊,這些光子一被釋放,就會被周圍的原子吸收,吸收後再次釋放等能量的光子。就這樣一次又一次使得光子到達太陽表面時間變長。

3樓:鹿凵雙子座

這是因為光子的運動軌跡是無序的,是會隨機運動的,所以才會導致從太陽中心到太陽的表面,要一百萬年才能到達,但是如果直線行走只需要極短的時間。

4樓:鹿凵小童鞋

光子的速度是很快的,按照正常速度只需要兩秒多鐘就可以到達太陽表面,但是因為光子運動的過程是隨機無序的遊走狀態,所以才會耗費很長的時間。

5樓:今天2g**

太陽中心在不斷的進行核聚變,光子的執行速度是迅速的但是我們很清楚太陽是個龐大的球體,只是從太陽內部到太陽表面就要花費將近1000萬年的時間,到了太陽表面再到地球就用不了多長時間了。

6樓:顆顆糖果在路上

雖然光子的運動速度很快,但它並不是一直朝著乙個方位前行,而是無目的的遊走著,在太陽內部耗費了巨量的時間。

太陽內部的光要多少時間傳播到太陽表面?為什麼?

7樓:匿名使用者

因為碰撞。在內部高溫高壓下電力的原子核以很密集的狀態靠在一起,計算時靠概率算出在太陽半徑內粒子需碰撞多少次才能到表面得出的。打個比方就是乙個物體每秒前進1公尺,每秒碰撞一次,碰後會向任意方向不規則運動,如不碰撞,100秒後可走出100公尺,但經過碰撞通常離原點的最大可能距離是10公尺。

相對太陽內的碰撞頻繁程度,從核心反應區到表面就要很長時間。具體數值記不太清,如有需要下班後回家幫你查查吧。

補充一下,查了查太陽內粒子的自由行程只有約1cm,所以乙個光量子要碰撞5*10的21次方才能到達表面,所以總用時3*10的負11次方*5*10的21次方,即1.5*10的11次方秒,也就是約5千年。

8樓:垂直下落

需要幾百萬年!

因為太陽強大的內部磁場與重力場,還有太陽內部的巨大壓力,太陽內部的光傳到太陽表面需要很長時間,別看光似乎是不受重力影響的,但在強大的重力場和壓力下,空間發生了畸變,光也需要極漫長的時間逃逸。

但只要逃離了太陽內部到太陽表面,就只要區區8分鐘就可到達地球了。所以我們現在看到的太陽其實是及百萬年前的太陽,而真正的太陽,誰也不知道是什麼樣,只有我們的後人知道了。

是,太陽重力場是沒有中子星或黑洞大,但黑洞不就是因為那極大的重力場才令光無法從中逃逸的嗎?

9樓:

前所未有的問題. 太陽裡面的不是光,是能量.

太陽上乙個光子從產生到地球平均需要多少時間

10樓:薩底

這段時間先要從太陽的內部結構說起.太陽中的核聚變反應發生在**.產生的光子要先到達太陽表面,再通過1.5億千公尺的距離到達地球.

太陽是小質量恆星.這類恆星的結構是:內部是透明的,叫輻射層.

中心位置產生的光子可以毫不費力地向外傳遞.但在接近表面時,有乙個很厚的對流層,是不透明的.我們觀察到的太陽的表面現象,如公尺粒結構、太陽黑子、日珥等,都是對流層中氣體對流產生的.

中心位置產生的光子在對流層中來回碰撞,時上時下,忽左忽右,彷彿在迷宮中一般,要費盡「千辛萬苦」才能到達太陽表面.由於這一層對流層不透明,我們看不到太陽內部,也不知道對流層的厚度,只能通過已知的物理學定律計算.太陽的半徑是大約70萬千公尺,經過計算得知,對流層的厚度大約是10-15萬千公尺.

而從光子在太陽中心位置產生,到到達地球表面,平均花費的時間是1000萬年左右.

光子產生後,用大約2秒鐘的時間就通過了太陽內部的輻射層.但進入對流層後,速度就慢下來了(不是說光速變慢了,而是在對流層中,光子時刻都在改變運動方向).要通過這層對流層,平均要花費大約1000萬年的時間.

當光子到達太陽表面後,又是沒有任何阻擋的宇宙空間,光子只需要8分鐘多一點的時間,就可以到達地球了.

與在太陽對流層中花費的1000萬年的時間相比,光子用於通過太陽內部輻射層和太陽與地球1.5億千公尺的距離所花費的時間簡直是微不足道.所以,可以認為,光線從太陽內部核心發生熱核反應的地方產生出來,到達我們地球需要的時間就是大約1000萬年.

11樓:匿名使用者

當使用乙個精確的太陽內部模型計算時,太陽光的年齡的答案大多在10000到172023年之間。除非你犯了嚴重的錯誤,否則你很少會得到超過一百萬年的答案!為什麼你仍然看到這些錯誤的估計「1000萬年」仍在使用?

因為教科書作者和編輯不必費心去做正確的計算,而依賴於類似教科書的老版本的答案。

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12樓:匿名使用者

科普九、中微子失蹤懸案

中微子概念是瑞士籍奧地利物理學家泡利(pauli)2023年提出來的,另一位義大利物理學家費公尺(fermi)為它取的名字。在當時已經觀察到的自由中子衰變為質子和電子的過程中,有一部分丟失的能量下落不明。為了挽救能量和動量守恆定律,泡利提出,這丟失的能量可能被一種未能檢測到的、很輕的、不帶電性的粒子帶走,這種粒子就是中微子。

它們與其他物質幾乎不發生任何作用,穿透力極強,以近乎光速穿過遇到的一切物體。

太陽中心區熱核反應產生的光子在高溫高密的環境中自由程很短,經無數次碰撞、迂迴,要經歷1000萬年才能到達太陽表面。在地球上人們接受到的太陽光子,僅需8分鐘就由太陽表面傳到了地球,但這些光子從太陽中心產生出來的時間是1000萬年以前。唯有中微子,是8分多鐘以前剛剛從太陽中心產出的,唯有它們攜帶著太陽中心區的最新資訊來到人們身邊。

如果人們有辦法連續觀察這些中微子,一旦發現中微子數目銳減或停止傳送上,表明光子持續**的時間還能延續1000萬年,起到了預警的作用。

太陽發出的光到達地球表面需要多長時間?

13樓:麻辣味的八卦

8分13秒

陽與地球之間的距離事實上達一億五千萬公里.光的速度大約為每秒30萬公里

公式:t=s/v

15000000km/(300000km/s)=493秒~8分13秒

太陽光從太陽核心達到地球表面的話要多少

14樓:

需要好幾萬年,絕大部分時間用來從太陽的核心到達太陽的表層,因為太陽是個巨大的等離子體團,裡面的原子核和電子互相分離,成為帶電粒子。光子會頻繁跟這些帶電粒子相互作用,不斷被吸收、釋放、再吸收、再釋放,需要幾萬年才能來到太陽表面。而從太陽表層到地球,只需要8分鐘,這才是真正的光速。

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