تبعث الشمس الطاقة في جميع الأطوال الموجية الكهرومغناطيسية، ولكن معظم الطاقة الشمسية المنبعثة تقع في نطاق الأشعة تحت الحمراء، يليها نطاق الضوء المرئي. وفيما يلي أسباب ذلك:
- درجة حرارة الشمس: تبلغ درجة حرارة سطح الشمس حوالي 5500 درجة مئوية. كلما زادت درجة حرارة الجسم، زادت الطاقة التي ينبعثها في جميع الأطوال الموجية الكهرومغناطيسية.
- قانون بلانك: ينص قانون بلانك على أن كثافة الطاقة للإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من جسم ما تتناسب مع تردد الإشعاع الساقط على درجة حرارة الجسم.
بناءً على هذين القانونين، فإن معظم الطاقة الشمسية المنبعثة تقع في نطاق الأشعة تحت الحمراء، وذلك لأن الأشعة تحت الحمراء لها ترددات أقل من الضوء المرئي. وبشكل أكثر تحديدًا، فإن قمة الطيف الكهرومغناطيسي للشمس يقع عند حوالي 10 ميكرومتر، وهو في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة.
يمكن تلخيص ذلك في النقاط التالية:
- درجة حرارة الشمس العالية تؤدي إلى انبعاث طاقة عالية في جميع الأطوال الموجية الكهرومغناطيسية.
- قانون بلانك ينص على أن كثافة الطاقة للإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من جسم ما تتناسب مع تردد الإشعاع الساقط على درجة حرارة الجسم.
- نظرًا لأن الأشعة تحت الحمراء لها ترددات أقل من الضوء المرئي، فإن معظم الطاقة الشمسية المنبعثة تقع في نطاق الأشعة تحت الحمراء.
بالإضافة إلى ذلك، فإن الغلاف الجوي للأرض يمتص بعض الأطوال الموجية الكهرومغناطيسية، بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية. لذلك، فإن معظم الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية التي تصل إلى سطح الأرض تأتي من مصادر أخرى، مثل الانفجارات الشمسية.
وهكذا، فإن معظم ما يصل سطح الأرض من الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من الشمس هو موجات تحت الحمراء وضوء مرئي.
