Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 01.09.1935, Page 12

38
TlMARIT V.F.l. 1 9 35.
fullkomna svo aðferðir sínar, að öruggar niður-
stöður fáist, þrátt fyrir þær tálmanir, sem oson-
lagið veldur.
Spor í rétta átt er það, ef vér gerum oss sem
gleggsta hiígmynd um ástandið, sem iivert efni að
öllum líkindum er i — áður en vér föruin að leita
að línum þess. Hafi efnið t. d. lágt ionisationspo-
tential, er tilgangslaust að leita að bogalinum þess;
og verði þær fyrir manni, cr að öllum líkindum
um óskyldar linur að ræða, sem af tilviljun falla
í línur efnisins. Ionisationsstig hvers efnis er lyk-
illinn að því Iivaða línum mundi bera mest á og
hvernig litrofið ætti að líta út, ef efnið væri að
finna i gufuhvolfi sólarinnar. Sé línuflokkunin í
ósamræmi við almennar liugmyndir um liita og
þrýsting á sólinni verður bún að skoðast að minnsta
kosti vafasöm. —
Yztu hlutum sólarinnar má skipta í nokkur lög
með mismunandi liita, þrýstingi og ástandi efnanna.
Neðsta lagið, photosplieran, eru takmörkin milli
hinnar gagnsæju og ógagnsæju hluta sólarinnar. í
þessu lagi, sem er aðeins um 30 km á þykkt, á
samfellda sólarljósið upptök sín. Hitinn er um
0000° og þrýstingur um 1 loftþyngd. Þá tekur við
2000—3000 km þykkt lag, „reversing layer“, en ]iar
fyrir ofan cliromospheran, sem nær 14000 km upp
fyrir pliotosphcruna. Ofan á chromospherunni ligg-
ur coronan og nær minnst upp í 700.000 km hæð
(radíus sólar — 700 þús. km). Hiti og þrýstingur
neðst í reversing layer er eins og í photosplierunni
og er ionisation því allveruleg, eins og áður er get-
ið. Efst í þessu lagi er þrýstingur hrapaður ofan
í 10-3 atm., en hitinn hefir ekki breyzt að mun
og eykur það á ionisationina — enda eru flest efni
ioniseruð í þeirri liæð, þau sem á annað borð ná
svo hátt.
A sama hátt og reikna má ionisationsstigið eft-
ir likingu Salias, finnst hlutfallslegur fjöldi þeirra
atoma, sem yzta elektrónan í hefir komizt út á til-
tekna hraut, vegna ytri áhrifa. Á mynd (1) sést,
að ionisationspotential natriums er 5,12 V, en til
þess að flytja Ijóselektróíiuna af normalbraut á
næstu braul fyrir utan, þ. e. a. s. til þess að gula
natriumlínan komi fram — er elektrónan fellur
til haka — þarf e . 2,1 Volla vinnu.
Mynd 2 sýnir á sama hátt, að „anregungs“-spenna
kalciums er 1,9 V.
En ef vér athugum vetni og helium, kemur í Ijós,
að 12 Volt þarf til þess að fyrsta lína Balmer-rað-
arinnar geti myndast og um 23 V til þess að sýni-
legar línur komi fram hjá helium. Atliugi maður
þessar tölur í sambandi við líkingu Salias, sést að
natrium er að langmeslu leyti ioniserað í „revers-
ing Iayer“, en að af vetnis- og heliumatomunum
er aðeins örlítill hluti í því ástandi, að geta mynd-
að sýnilegar línur. Línur ioni^eraðs natriums, Na+
eru handan við takmörkin 300 fxfx, og því litil von
að nokkur merki þessa efnis finnist í sóllitrófinu,
nema ef vera skyldi sérstaldega mikið af þvi í
gufuhvolfi sólarinnar.
Að Fraunhoferslínan D er í raun og veru hin
gula tvilina natriums, þýðir þá eftir þessu, að na-
trium finnst í ríkum mæli á sólinni. Sama er að
segja um vetnið, nema hvað það hlýtur að vera
miklu algengara en natrium. Samkvæmt Russell
er 95% allra aloma fyrir ofan photospheruna velni.
Helium finnst ekki í ahsorption og er það í fyllsta
samræmi við hið liáa „anregungs“-potential, en
hinsvegar er vitað, að talsvert er af helium á sól-
inni. (Helium fannst á sólinni áður en það þekkt-
ist á jörðinni og dregur það nafn sitt af gríska
heitinu á sólinni, helios).
Af styrkleik línanna og líkunum fjrir myndun
þeirra höfum vér dregið ályktanir um hlutfalls-
legan fjölda natrium- og vetnisatomanna. Eins má
fara með önnur efni. Fæst þá samkv. Russel:
Atomfjöldi
% ■
Vetni ................................... 90—95
Helium og súrefni ....................... 3—4
Kolefni, brennisteinn og málmar samt. . . 1—2
Flest þekkt frumefni hafa fundizt og þar að auki
mikið af samsettum efnum.
Efnismagn nokkurra málmanna í gr/m2, þ. e.
gr í súlu með 1 m2 þverskurði og hæð gufuhvolfs-
ins sést af eftirfylgjandi töflu:
Tafla II.
Magnesium .............. 150 gr/m2
Járn ................... 100 —
Silicium ................ 00 —
Natrium ................. 40 —
Kalium................... 25 —
Kalcium.................. 20 —
Málmar, samtals ........ 419 —
Út úr töflunni má lesa þá merkilegu niðurstöðu,
að aðeins 0,4 kg af málmum eru í öllu gufuhvolfi
sólarinnar yfir hverjum fermetra yfirhorðs. Þó tek-
in séu öll efnin til samans, verður efnismagnið
samt ekki nema um 1 kg/in2. Mundi það lilsvara
um 1 meters þykku lagi af andrúmslofti jarðar.
Mest af þessu efnismagni lendir innan „reversing
layers“ og dreifist á neðstu 1000—2000 kílómetr-
1 '
ana. Meðalþéttleiki þessa lags er því um ^qqq qqq
af þéttleika andrúmsloftsins við liafflöt!
Þegar tunglið gengur fyrir sólina við sólmyrkva
og aðeins gufuhvolfið stendur út undan röndinni
við 2. og 3. snertingu, niá í lilsjá mæla hve háti
einstök efni ná yfir photospheruna (standi litsjár-
raufin hornrétt á sólröndina, mælist liæðin við
lengd litrófslinanna). Menn liafa þannig komist að