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太阳光谱知识来了解下

发布时间:2022-11-08      点击次数:140
  一、介绍:
 
  (1)太阳光谱是一种不同波长的吸收光谱。分为可见光与不可见光2部分。可见光的波长为400~760nm,散射后分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色,集中起来则为白光。不可见光,又分为2种:位于红光之外区的叫红外线,波长大于760nm,最长达5300nm;位于紫光之外区的叫紫外线,波长290~400nm。
 
  (2)太阳光具有明显生物效应,植物在太阳光作用下可发生合成作用,动物皮肤在太阳光作用下维生素D发生转换作用;红外线具有巨大的热效应,紫外线有明显杀菌作用等。
 
  二、功率分布:
 
  (1)太阳是能量强、天然稳定的自然辐射源,其中心温度为1.5*10^7K,压强约为10^16Pa。内部发生由氢转换成氦的聚核反应。
 
  (2)太阳聚核反应释放出巨大能量,其总辐射功率为3.8*10^26W,其中被地球接收的部分约为1.7*10^17W。太阳的辐射能量用太阳常数表示,太阳常数是在平均日地距离上、在地球大气层外测得的太阳辐射照度值。从1900年有测试数据以来,其测量值几乎一直为1350W/㎡。对大气的吸收和散射进行修正后的地球表面值约为这个值的2/3。
 
  通常假定太阳的辐射温度为5900K,则其辐射温度随波长的增加而降低。根据黑体辐射理论,当物体温度升高时,发出的辐射能量增加,峰值波长向短波方向移动。
 
  (3)太阳辐射的波长范围覆盖了从X射线到无线电波的整个电磁波普。在大气层外,太阳和5900K黑体的光谱分布曲线相近。受大气中各种气体成分吸收的影响,太阳光在穿过大气层到达地球表面时某些光谱区域的辐射能量受到较大的衰减而在光谱分布曲线上产生一些凹陷。
 
  三、应用:目前检测大气污染气体主要采用人工光源差分吸收光谱法,通过测量人工光源穿越大气层后的光谱来反演大气污染状况,然而,太阳光源差分吸收光谱法的优越性日渐突显,成为大气污染气体检测的研究热点。阴霾天气条件下测得的光谱表现为长波部分强度有所增加。鉴于成像光谱仪的波长分辨率高达0.06nm,基于太阳辐射光谱还可以利用光谱分析技术鉴别出大气中气体成份的含量。
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