Quelle est la couleur du soleil?

Question

La couleur du soleil est blanc. Le soleil émet toutes les couleurs de l'arc-en-ciel plus ou moins uniformément et en physique, nous appelons cette combinaison “blanche”. C'est pourquoi nous pouvons voir tant de couleurs différentes dans le monde naturel sous l'éclairage de la lumière du soleil. Si la lumière du soleil était purement verte, alors tout à l'extérieur serait vert ou sombre. Nous pouvons voir la rougeur d'une rose et le bleu de l'aile d'un papillon sous la lumière du soleil car la lumière du soleil contient de la lumière rouge et bleue. Idem pour toutes les autres couleurs. Quand un ingénieur en ampoule conçoit une ampoule censée imiter le soleil, et donc fournir un éclairage naturel, il conçoit une ampoule blanche, pas une ampoule jaune. Le fait que vous voyez toutes les couleurs fondamentales présentes dans un arc-en-ciel (qui est la lumière du soleil divisée par la brume) et aucune couleur ne manque est une preuve directe que la lumière du soleil est blanche.

Le soleil émet toutes les couleurs de lumière visible, et émet en fait toutes les fréquences d'ondes électromagnétiques sauf les rayons gamma. Cela inclut les ondes radio, Comment un four à micro-ondes chauffe-t-il les aliments, Comment un four à micro-ondes chauffe-t-il les aliments, Comment un four à micro-ondes chauffe-t-il les aliments, ondes ultraviolettes, et rayons X. Le soleil émet toutes ces couleurs car c'est un corps thermique et émet de la lumière par le processus de rayonnement thermique. Tout comme un charbon chaud ou un élément de cuisinière électrique qui brille, le soleil brille de toutes les couleurs à cause de sa température. C'est pourquoi les ampoules à incandescence émettent une lumière qui imite si bien la lumière du soleil: ils contiennent des filaments métalliques qui sont chauffés jusqu'à ce qu'ils brillent de la même manière que le soleil.

Il peut être tentant d'examiner la teneur en couleur de la lumière du soleil et d'identifier la couleur la plus brillante (la fréquence de pointe) comme la couleur réelle du soleil. Le problème avec cette approche est que la fréquence de crête n'a pas de signification concrète. La fréquence de crête est différente selon que vous êtes dans l'espace des fréquences ou dans l'espace des longueurs d'onde, comme le montrent les images ci-dessous. Dans l'espace des longueurs d'onde, la lumière du soleil culmine dans le violet. Dans l'espace des fréquences, pics d'ensoleillement dans l'infrarouge. Ce qui est vrai? Ils ont tous les deux raison. Ce ne sont que deux façons différentes mais parfaitement valables de mesurer le contenu de couleur. Et cela nous montre pourquoi donner un sens particulier à la fréquence de crête est plutôt dénué de sens. en outre, les astronomes aiment modéliser le soleil comme un corps noir parfait, ce qui n'est pas. Selon le modèle du corps noir longueur d'onde-espace, le soleil culmine dans le vert! Quand les astronomes disent que le soleil est vert, ils signifient que leur modèle inexact culmine en longueur d'onde dans le vert. Malheureusement, “Le soleil est vert!” fait des titres plus excitants que, “Le soleil est blanc et aurait pic dans le vert si c'était un corps noir parfait et si vous mesurez dans l'espace des longueurs d'onde.” Bien que pas aussi excitant, la vérité ultime est: le soleil est blanc; son spectre culmine dans le violet dans l'espace des longueurs d'onde, dans l'infrarouge dans l'espace des fréquences, et dans le vert selon l'approximation longueur d'onde-espace corps noir.

Notez que les graphiques ci-dessous montrent la lumière du soleil telle qu'elle est mesurée dans l'espace avant d'entrer dans l'atmosphère terrestre (données des spectres de référence terrestres ASTM). C'est le vrai contenu de couleur du soleil. La lumière du soleil que nous ressentons à la surface de la terre a été filtrée par l'atmosphère et est légèrement différente. L'atmosphère a tendance à disperser le bleu et le violet plus que les autres couleurs. Par conséquent, la lumière directe du soleil sur la surface de la terre est légèrement plus rouge que la lumière du soleil dans l'espace. Autour du lever et du coucher du soleil, lorsque la lumière du soleil traverse beaucoup plus d'atmosphère que d'habitude, la lumière du soleil à la surface de la terre devient encore plus rouge. Mais le soleil lui-même est blanc.
spectre solaire dans l'espace en fonction de la longueur d'onde
Spectre de la lumière solaire dans l'espace en fonction de la longueur d'onde. Image Domaine public, sources d'images: Christopher S. Baird, la source de données: Société américaine pour les tests et les matériaux Terrestrial Reference.

spectre solaire dans l'espace en fonction de la fréquence
Crédit:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/07/03/quelle-est-la-couleur-du-soleil/

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