Combien de Lumens le Soleil est-il?

Combien de Lumens le Soleil est-il?

Quand les gens posent la question: « Combien de lumens le Soleil est-il? », le plus souvent, il y a une autre question à laquelle ils essaient vraiment de répondre. La question sous-jacente est peut-être simplement par curiosité générale, mais nous essayons généralement de construire une sorte de compréhension intuitive de la quantité de lumière qu’une lumière représente. Nous sommes bombardés de spécifications pour les phares, les lampes de poche, l’éclairage intérieur, l’éclairage extérieur, les lumières LED, les lampes de culture, les lampes à incandescence, fluorescentes, halogènes, et la liste s’allonge encore et encore. Nous avons tous beaucoup d’expérience avec le soleil et à quel point il est lumineux dans diverses circonstances différentes. Nous essayons de relier nos expériences à toutes ces spécifications marketing. Cela peut être très déroutant.

J’essaierai de clarifier un certain nombre de ces questions sous-jacentes en reformulant la question d’origine de différentes manières, puis de fournir des réponses à ces nouvelles questions, et espérons-le plus utiles.

Combien de Lumens le Soleil Produit-Il?

Une autre façon de poser cette question, et la question à laquelle nous répondrons en premier est la suivante: « Quelle est la quantité totale de lumière visible produite par le soleil? »Une lumière est une quantité spécifique de lumière visible. Le soleil produit un large spectre d’énergie électromagnétique. Tout le chemin de la radio, des micro-ondes, des rayons infrarouges, visibles, ultraviolets, rayons X, gamma et cosmiques. Mais la quantité de lumière ne concerne que la bande étroite de lumière visible.

À l’aide de données dérivées de télescopes solaires au sol, de missions de navettes spatiales, de satellites, de fusées-sondes, d’avions à haute altitude et de modèles informatiques, les scientifiques et les ingénieurs des communautés spatiales et de l’énergie solaire ont normalisé une valeur d’irradiance spectrale moyenne pour la terre. Cette quantité, également connue sous le nom de constante solaire, est de 1366,1 watts par mètre carré. En termes simples, c’est à quel point le soleil est brillant à la distance de l’orbite terrestre. Une autre façon d’y penser est que si vous aviez un panneau solaire d’un mètre par mètre monté sur un satellite et qu’il était orienté perpendiculairement aux rayons du soleil et 100% efficace sur tout le spectre électromagnétique, il produirait 1 366 watts d’électricité. C’est juste assez d’électricité pour alimenter un bon sèche-cheveux.

Cependant, cela concerne tout le spectre du soleil. Puisque nous ne nous intéressons qu’à la lumière visible, nous devons ajuster ce nombre pour ne tenir compte que de ce à quoi l’œil est sensible. La façon de le faire est soit de résoudre l’intégrale ci-dessus, soit vous pouvez simplement me croire sur parole. Pour notre soleil ou toute étoile avec une température corporelle noire de 5778 K, la réponse est 93. Pour chaque watt que notre soleil émet, il produit 93 lumens de lumière visible. Ainsi, sur l’orbite terrestre, pour chaque mètre carré, notre soleil émet 127 000 lumens. C’est très brillant. Pas étonnant que cela fasse mal de regarder le soleil. Mieux vaut avoir des lunettes de soleil élégantes et mettre cet écran solaire au cas où.

Trouvons maintenant la zone de la sphère dont le rayon correspond à la distance terrestre du soleil. Ainsi, avec un rayon égal à 92,96 millions de miles, une unité astronomique ou 149,6 milliards de mètres, la superficie est de 281 229 000 000 000 000 000 000 ou 281,2 sextillions de mètres carrés. Maintenant, nous multiplions simplement cela avec 127 000 lumens par mètre carré et nous obtenons le total général de 35 730 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 lumens.

Notre soleil émet 35,73 lumens octillions. C’est beaucoup de soleil et juste un peu plus lumineux que la lampe frontale la plus brillante. Je ne veux certainement pas être celui qui achète des piles pour cela. Peut-être que nous pourrions utiliser des batteries lithium-ion rechargeables… Rechargeable solaire!

Combien de Lumens de Lumière solaire ont frappé la Terre?

La taille du soleil et de la terre dans l’image en haut de cet article sont à l’échelle. Cependant, la distance entre eux est fortement comprimée. Malgré cela, il est évident que la grande majorité de la lumière du soleil ne frappe pas la terre. Il peut être calculé en prenant le rapport des surfaces d’une sphère de rayon de 1 UA et d’un cercle avec le rayon de la terre. Ces quantités sont respectivement de 281,2 sextillions de mètres carrés et de 127,8 billions de mètres carrés. Ce ratio nous indique qu’il y a 2,2 milliards de fois plus de lumière qui ne frappe pas la terre que ne le fait. En utilisant ce rapport, nous pouvons calculer qu’il y a 16,24 lumens de lumière solaire de quintillion qui frappent la terre.