太陽の表面温度の測定に関して

質問

太陽の表面温度が６０００度であることをどうやって測定したのですか？

私が知っていることと言えば表面の黄色の度合いから5800度と割り出したと聞いていますが、
詳しく知ろうといろいろ調べてみましたが専門用語がいっぱい出てきてさっぱりわかりません。

小学生にもわかるように解説していただけないでしょうか？
よろしくお願いします。

回答No.2

noname#231195 · ベストアンサー

>表面の黄色の度合いから5800度と割り出したと聞いていますが、
それだけです。
温度が低ければ赤、温度が高ければ青になります。温度が高ければ高いほど周波数の高い光を強く発するようになりますので青く見えるのです。
もちろん可視光線とは限りません。温度が低ければ赤外線で光るでしょうし、温度が高ければ紫外線で強く光ります。

光がいろいろな色に見える原因はさまざまですが、その原因のひとつが温度による違いです。それを利用して太陽の温度を測っています。
温度によって色味がちがうのは、温度によって物質内の原子が振動しているからです。
温度が高くなると、原子が激しく運動し、つまり振動することになります。これは水を熱すると水の分子が激しく振動し、ついには分子間の力を振り切って蒸気となって飛び出していくのと似ているかもしれません。

原子、つまり電子や陽子はプラスやマイナスの電荷を持っています。
電荷を持っているということは、電磁場に影響を与えます。電荷が振動すれば電磁場を揺するわけです。水を揺すれば波ができるのと同じで、電磁場を揺すれば電磁場の波ができます。これが電磁波で、光や電波や紫外線、エックス線などはみんな電磁波の一種です。

温度が高くなればより激しく振動します。ですから振動数が高い電磁波が発生します。
振動数の高い電磁波が青い光で、さらに振動数の高い電磁波が紫外線です。
このことを利用して物体から発せられる光の振動数を分析することで、物体の温度がわかるわけです。

なお、ガスレンジの炎が青く見える、というようなことは別のメカニズムによるものです。
また、サングラスを掛けると色がついて見えるのも温度とは関係ありません。

回答No.3

tetsumyi

黒体放射によって測定できることは正しいです。
原子内の電子が振動し電磁波が発生するのではありません。
そうであれば、全ての物体中の電子は電磁波を発生し続けて停止しますが絶対零度でもそんなことは起きません。
黒体放射は何もない真空中でも起きるのであり、これが量子論の根拠となりました。
http://ucyuutoseimei.web.fc2.com/kuudou.html

お礼

とても参考になりました。
ありがとうございます。

回答No.1

terminator_5

18世紀から19世紀にかけてイギリスで産業革命が起きた当時、鉄の温度を正確に知る必要性に迫られた時、温度と色に相関性があることを、多くの科学者が数式を使って証明しょうとしました。

その中で、ドイツのマックス・プランク博士が、プランクの法則と呼ばれる黒体放射に関する理論を構築し、温度と色との相関関係を正確に表す公式を見つけ出し、現代科学に多くの功績を残したのは有名な話です。

要するに色と温度に正確な相関性があることから、太陽の表面温度が分かるようになったと言うことですね。

お礼

プランクの法則と呼ばれる公式があったんですね。
とても参考になりました。
ありがとうございます。