[المعلم الناجح]

السلام عليكم


أضيف إلى ماقله الشباب




علاقة درجة الحرارة بين النجم والكوكب

إذا ما عتبرنا أن الكوكب يتبع سلوك جسم أسود فإن بالإمكان استخلاص العلاقة التي تربط بين مصدر الإشعاع (النجم مثلا) وبين مصدر استلام الإشعاع الحراري (الكوكب مثلا) بتطبيق معادلات الاتزان الحراري:
[عدل] العوامل


شدة الإشعاع الحراري طويل الموجة للأرض (من السحب، الغلاف الجوي والأرض)


تعتمد درجة حرارة الكوكب على العوامل الآتية:

• الاشعاع الساقط (من الشمس مثلا)
• الاشعاع المنبعث (في صورة انبعاثات حرارية تحت حمراء من الأض مثلا)
• تأثير البياض (الجزء المنعكس من الضوء من سطح وغلاف الكوكب)
• تأثير الصوبة (في حالة الكواكب ذات الغلاف الجوي)
• الطاقة المتولدة داخليا من الكوكب نفسه.

[عدل] الاشتقاق

من قانون ستيفان-بولتزمان نجد أن القدرة التي تشعها الشمس بوحدات الطاقة لكل ثانية هي:
إن مقدار ما تمتصه الأرض من الإشعاع يكافئ مساحة دائرة (عرض مقطعي) بدلا من مساحة سطح كروي.


حيث
ثابت ستيفان-بولتزمان درجة حرارة سطح الشمس نصف قطر الشمس. تشع الشمس طاقتها بشكل متماثل في جميع الإتجاهات. ويكون نصيب الأرض من هذه الطاقة المنبعثه هو جزء ضئيل يكافئ المساحة المقطعية للأرض (مساحة دائرة قطرها هو قطر الأرض مع الغلاف الجوي) نسبة للمساحة السطحية للكرة المحيطة بالشمس والتي تقع عليها الأرض:
حيث
نصف قطر الأرض، المسافة بين الأرض والشمس (نصف قطر كرة تقع عليها الأرض أثناء دورانها حول الشمس). نظرا لحرارة الشمس المرتفعة فإنها تشع أكبر قدر من الطاقة في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. تعكس الأرض جزءا من هذا الإشعاع مقداره α حيث أن α تمثل البياض أو الانعكاس عند الأشعة فوق البنفسجية. بتعبير آخر تمتص الأرض 1 − α من ضوء الشمس وتعكس الباقي. تكون القدرة الممتصة من الأرض وغلافها الجوي:
بالرغم من أن الأرض تمتص قدرا من الإشعاع يكافئ مساحة دائرة πR2, إلا أنها تشع طاقتها بشكل متماثل كالشمس في جميع الاتجاهات أي على صورة سطح كروي. إذا كانت الأرض جسما أسودا مثاليا فإن قدرتها المشعة تكون:
حيث TE درجة حرارة الأرض. ولما كانت درجة حرارة الأرض أقل بكثير من تلك على سطح الشمس فإنها تشع أغلب طاقتها في نطاق الأشعة تحت الحمراء، حيث تمثل متوسط الإنبعاثية للأشعة تحت الحمراء. بالتالي تكون الحرارة المنبعثة من الأرض والغلاف الجوي هي:
على افتراض أن الأرض والشمس في حالة اتزان حراري فإن الحراة الممتصة بواسطة الأرض تساوي الحرارة المنبعثة من الأرض:
بالتعويض والتبسيط نحصل على:
بعبارة أخرى واعتمادا على الافتراضات السابقة فإن دؤجة حرارة الأرض تتأثر فقط بكل من درجة حرارة سطح الشمس، نصف قطر الشمس، بعدها عن الشمس، البياض ومقدار الإنبعاثية الأرضية للأشعة تحت الحمراء.
[عدل] حرارة الأض

إذا طبقنا العلاقة السابقة على الشمس والأرض:
[1][1][1][2] وبجعل متوسط الانبعاثية مساويا للواحد, يمكن إيجاد الحرارة الفعالة للأرض مساوية:
TE = 254.356 K or -18.8 °C. هذه هي الحرارة التي يفترض أن تكون الأرض عليها إذا كانت تخضع لقانون الجسم الأسود المثالي. عند مقارنة درجة الحرارة الفعالة الناتجة من العلاقات السابقة بما هي عليه الأرض فعلا لوجدنا أن درجة حرارة الأرض أكثر بحوالى 33 درجة (متوسط درجة حرارة سطح الأرض حوالى 15 درجة مئوية). السبب في هذا الاختلاف يعود إلى تأثير الصوبة أو الغازات الدفيئة والتي تعمل على حبس درجة حرارة الأرض مخلة بقانون الاتزان السابق..[2]


http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%...B3%D9%88%D8%AF






كتلة النجم ودرجة حرارته


اعتماد قدر السطوع المطلق للنجم على كتلته في بداية عمره طبقا للنسق الأساسي . ويقدر سطوعه المطلق وكذلك كتلتة بكتلة الشمس وقدر سطوعها المطلق في الوقت الحاضر. (قدر السطوع المطلق = Luminosity، وكتلة النجم = Mass)



تعتمد درجة حرارة سطح النجم على ما لديه من كتلة ، وتؤثر درجة حرارة سطحه على قدر سطوعه (أي لمعانه). ويبين الرسم البياني المجاور تغير قدر سطوع نجم بحسب كتلته الابتدائية ، وللمقارنة فقد اتخذت كتلة الشمس هنا 1 وقدر سطوعها.

وتستخدم العلماء تصنيفات أدق من ذلك حيث تصنف أطياف النجوم تصنيفا تحتيا لكل صنف ويرمز لها بالارقام من 0 إلى 9 .
http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%86%...5-%D8%A3%D9%88


النسق الأساسي للنجم

http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%...A7%D8%B3%D9%8A


نصيحة لك هو اخذ المصادر ونسخها من نفس المواقع بالأعلى أو البحث عن مصادر عربية أو بترجمة مايمكنك ترجمة والبحث عنها وكتابة بحثك

الله يعينك لأن البحث يحتاج الى مجهود


وبالتوفيق والنجاح