《现代太阳物理导论》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 太阳光球

辐射转移方程 辐射转移:辐射由太阳内部向外 不断被吸收后,又发射,从而向 前传递(转移)的过程。 S j,,Ki,p dl2=(2-K22)s 能源函数 K, pds K 图辐射的发射和吸收衰减 辐射转移方程: dt =S2-1dr2=Km光学深度 热动平衡时,有l2=S2=B(T)

辐射转移方程 • 辐射转移：辐射由太阳内部向外 不断被吸收后，又发射，从而向 前传递（转移）的过程。 0 I  I  j K, , s    图. 辐射的发射和吸收衰减 dI j K I ds ( )     = −  dI S I K ds      = − j S K    = 能源函数 辐射转移方程： dI S I d      = − 热动平衡时，有 I S B T( )    = = d K ds     = 光学深度

形式解 两边同时乘以因子e 或 沿辐射传播方向自光深原点到光深为a的点积分,得形式解 1()=1402+ctS()z

形式解 dI S I d      = − 两边同时乘以因子 e   dI e I e S d              + =   ( ) d I e e S d         = 或 沿辐射传播方向自光深原点到光深为的点积分，得形式解 ' ( ) ' ' 0 I I e e S d ( ) (0) ( )                  − − − = + 

物理意义 2(0) -1+1()=10+c)dr 0 第一项:入射束对光深为v处的辐射贡献,由于介质有吸 收而乘以衰减因子e 第二项:沿辐射方向上的介质中各点,介质本身辐射并经 过衰减后的贡献

物理意义 • 第二项：沿辐射方向上的介质中各点，介质本身辐射并经 过衰减后的贡献。 0 '     I (0)  '     − ' ( ) ' ' 0 I I e e S d ( ) (0) ( )                  − − − = +  e  − • 第一项：入射束对光深为处的辐射贡献，由于介质有吸 收而乘以衰减因子

太阳表面的辐射强度 对太阳的观测者,一般定义光深原点在观测者所在位置, 光深的计算为从观测者向太阳球体中心逐渐增加。 K, pdr K. pdi 由于光球之上,光子的平均自由层非常大,光球层之上 气体对光学深度的贡献可以忽略,因此有 + 2()=.K2(r)p()b三K1(r)p(r)d

太阳表面的辐射强度 • 对太阳的观测者，一般定义光深原点在观测者所在位置， 光深的计算为从观测者向太阳球体中心逐渐增加。 d K dr     = − 0 r r d K dr K dr         + + = − =    ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) R r r r K r r dr K r r dr       + =    由于光球之上，光子的平均自由层非常大，光球层之上 气体对光学深度的贡献可以忽略，因此有

对太阳光球,其厚度远小于太阳半径,可以近似为平面平 行层。 dr=cos eds J2,A ariel ds=sec edr Illustration of how the angular 观测示意图,0为日心角距。 太阳光球的平面平行层假设

• 对太阳光球，其厚度远小于太阳半径，可以近似为平面平 行层。 观测示意图， 为日心角距。 dr ds dr = sec j K,   太阳光球的平面平行层假设。 dr ds = cos