Quanti lumen è il Sole?

Quanti lumen è il Sole?

Quando le persone fanno la domanda, ” Quanti lumen è il Sole?”, il più delle volte, c’è un’altra domanda che stanno davvero cercando di rispondere. La domanda di fondo potrebbe essere solo per curiosità generale, ma di solito stiamo cercando di costruire una sorta di comprensione intuitiva di quanta luce rappresenta un lume. Siamo bombardati da specifiche per fari, torce elettriche, illuminazione interna, illuminazione esterna, luci a LED, luci progressive, incandescenti, fluorescenti, alogene e la lista potrebbe continuare all’infinito. Abbiamo tutti molta esperienza con il sole e quanto è luminoso in una varietà di circostanze diverse. Stiamo cercando di mettere in relazione le nostre esperienze con tutte queste specifiche di marketing. Può essere molto confuso.

Cercherò di chiarire una serie di queste domande sottostanti riformulando la domanda originale in diversi modi e quindi fornire risposte a queste nuove, e si spera più utili domande.

Quanti lumen produce il sole?

Un altro modo per chiedere questo, e la domanda a cui risponderemo per prima è: “Qual è la quantità totale di luce visibile prodotta dal sole?”Un lume è una quantità specifica di luce visibile. Il sole produce un ampio spettro di energia elettromagnetica. Tutta la strada da radio, microonde, infrarossi, visibili, ultravioletti, raggi X, gamma e raggi cosmici. Ma la quantità del lume riguarda solo la stretta banda di luce visibile.

Utilizzando dati derivati da telescopi solari terrestri, missioni spaziali, satelliti, razzi sonda, aerei ad alta quota e modelli di computer, scienziati e ingegneri nello spazio e nelle comunità di energia solare hanno standardizzato un valore per l’irraggiamento spettrale medio per la terra. Questa quantità, nota anche come costante solare, è di 1366,1 watt per metro quadrato. In poche parole, questo è quanto è luminoso il sole alla distanza dell’orbita terrestre. Un altro modo di pensarci è se si avesse un pannello solare di un metro per un metro su un satellite e fosse orientato perpendicolarmente ai raggi del sole e efficiente al 100% su tutto lo spettro elettromagnetico, produrrebbe 1.366 watt di elettricità. Questo è proprio intorno abbastanza elettricità per alimentare un buon asciugacapelli.

Tuttavia, questo è per l’intero spettro del sole. Poiché ci occupiamo solo della luce visibile, dobbiamo regolare questo numero per tenere conto solo di ciò a cui l’occhio è sensibile. Il modo per farlo è risolvere l’integrale di cui sopra, oppure puoi semplicemente prendere la mia parola. Per il nostro sole o qualsiasi stella con una temperatura corporea nera di 5778 K, la risposta è 93. Per ogni watt che il nostro sole emette, produce 93 lumen di luce visibile. Quindi nell’orbita terrestre, per ogni metro quadrato, il nostro sole emette 127.000 lumen. E ‘ molto brillante. Non c’è da stupirsi che faccia male fissare il sole. Meglio ottenere alcuni occhiali da sole alla moda e mettere su quella crema solare per ogni evenienza.

Ora troviamo l’area della sfera che ha un raggio corrispondente alla distanza terrestre dal sole. Quindi, con il raggio pari a 92,96 milioni di miglia, un’unità astronomica, o 149,6 miliardi di metri, l’area è di 281.229.000.000.000.000.000.000 o 281,2 sestilioni di metri quadrati. Ora lo moltiplichiamo con 127.000 lumen per metro quadrato e otteniamo il totale complessivo di 35.730.000.000.000.000.000.000.000.000.000 di lumen.

Il nostro sole mette fuori 35.73 octillion lumen. C’è molta luce solare e solo un po ‘ più luminosa del faro più luminoso. Sicuramente non voglio essere quello che compra le batterie per questo. Forse potremmo usare batterie ricaricabili agli ioni di litio… Solare ricaricabile!

Quanti lumen di luce solare ha colpito la Terra?

Le dimensioni del sole e della terra nell’immagine nella parte superiore di questo articolo sono in scala. Tuttavia, la distanza tra loro è altamente compressa. Anche così, è evidente che la stragrande maggioranza della luce solare non colpisce la terra. Può essere calcolato prendendo il rapporto tra le aree superficiali di una sfera di raggio 1 AU e un cerchio con il raggio della terra. Queste quantità sono rispettivamente 281,2 sestilioni di metri quadrati e 127,8 trilioni di metri quadrati. Questo rapporto ci dice che c’è 2,2 miliardi di volte più luce che non colpisce la terra di quanto non faccia. Usando questo rapporto possiamo calcolare che ci sono 16,24 quintilioni di luce solare che colpiscono la terra.