de l'homogénéité de la lumière émise par une sphère

[rahane]

hello

partant des diverses images du soleil
spécialement celle d'un disque orangé avec quelques trous noirs, je me demandais pourquoi si le soleil est une sphère et sa luminescence globalement homogène une telle image?
si la lumière émise par le soleil part du soleil et suit en gros une trajectoire allant du centre vers la périphérie
ou même que la lumière émise à partir de la surface soit multidirectionnelle et même surtout si elle est multidirectionnelle à partir de sa surface,
le fait qu'il soit une sphère devrait donner une image inverse de celle d'une sphère qui reçoit de la lumière

une sphère qui reçoit de la lumière en reçoit plus sur le coté ventru de la sphère orienté vers la source lumineuse que sur les cotés de la demie sphère exposée à la source de lumière
mais la source elle même si elle est une sphère , spécialement en cas d'émission multidirectionnelle de lumière , devrait être plus lumineuse sur les bords qu'au centre puisqu'il y a plus de surface émissive cumulée.
donc l'image du soleil ne devrait pas être un disque uniforme en terme de luminescence.
image sensée être une "photo" donc une traduction de la réalité.

quelqu'un peut -il jeter une lumière sur les photos du soleil?
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[Calvert]

Salut,

en fait, l'intensité lumineuse n'est pas constante sur le disque solaire. Elle est plus faible au bord qu'au centre. Il s'agit de l'assombrissement centre-bord.

[Deedee81]

Salut,

Et n'oublions pas que les films photos ainsi que notre rétine (je ne conseille pas l'expérimentation) sont vite saturé par l'intensité lumineuse et donnent l'impression d'une densité uniforme. L'observation des tâches solaires nécessite d'ailleurs une observation indirecte, l'observation trop directe est trop dangereuse et trop éblouissante (on se rappellera tous les conseils souvent répétés lors des éclipses solaires).

[rahane]

salut
j'ai relu plusieurs fois l'article de wikipédia sur l'assombrissement centre -bord
ça a l'air simple mais j'ai rien compris
on constate bien un assombrissement apparent sur les bords (apparent mais contradictoire donc)
en gros on donne une méthode qui permet de calculer ce qu'on voit
mais quelle preuve on a que c'est bien comme ça que ça fonctionne ?
c'est pareil pour toutes les étoiles? (lumineuses)
et donc la lumière émise par la photosphère du soleil est elle multidirectionnelle part-elle dans tous les sens ou suit elle ( à part les éruptions intempestives ) une trajectoire globale du centre vers la périphérie?

si elle est multidirectionnelle alors il doit y en avoir une partie qui va vers le soleil lui-même à l'intérieur de la photosphère?

[A voir en vidéo sur Futura]

[pm42]

mais quelle preuve on a que c'est bien comme ça que ça fonctionne ?

N'importe qui qui a fait un peu de photo du soleil a la preuve. Tu as d'ailleurs une telle photo dans l'article Wikipedia.

c'est pareil pour toutes les étoiles? (lumineuses)

Relire l'article.

et donc la lumière émise par la photosphère du soleil est elle multidirectionnelle part-elle dans tous les sens ou suit elle ( à part les éruptions intempestives ) une trajectoire globale du centre vers la périphérie?

Si elle suivait une trajectoire du centre vers la périphérie globalement, on verrait à peine le soleil en dehors de la petite partie alignée entre son centre et nous.

[Archi3]

Salut,

en fait, l'intensité lumineuse n'est pas constante sur le disque solaire. Elle est plus faible au bord qu'au centre. Il s'agit de l'assombrissement centre-bord.

et donc le problème posé par rahane est encore plus grave, puisque suivant son raisonnement c'est le bord qui devrait paraitre le plus brillant vous ne répondez pas à sa question.

Son argument, c'est que dans un meme angle solide , (une meme taille apparente d'un élément de surface), la surface réelle est plus grande quand elle est inclinée , par un facteur 1/cos(theta) , ce qui est exact . La surface réelle est dS, la surface projetée sur la normale à la ligne de visée est dS cos (theta), et l'angle solide est d omega = dS cos (theta)/r^2 : pour un meme d omega, dS est plus grand si cos(theta) est plus petit.

Sauf que les lois de l'émission pour un corps émettant de façon isotrope, c'est que la lumière est émise de la même façon dans toutes les directions par unité d'angle solide, et pas par unité de surface : autrement dit un élément de surface incliné parait tout aussi brillant qu'un élément de surface perpendiculaire : ce n'est que la taille apparente de l'élément de surface qui compte, pas sa taille réelle. Du coup un objet sphérique parait, en théorie, comme un disque uniformément brillant, on ne voit pas la sphéricité. Un peut le vérifier aussi sur une boule de billard blanche éclairée par une lumière diffuse, si on évite le reflet par une source concentrée (non isotrope).

L'assombrissement centre bord est un phénomène plus complexe, lié au fait que le Soleil n'est pas une boule avec une surface définie mais a une atmosphère. La lumière vient donc d'une certaine altitude, là ou l'atmosphère devient transparente (la photosphère). Mais quand on regarde les zones périphériques , le trajet du rayon lumineux est plus incliné par rapport à la verticale locale, et donc le point ou l'atmosphère devient opaque est plus haut en altitude (pour une meme quantité de matière traversée la variation d'altitude est plus faible). La lumière provient donc de régions plus hautes dans l'atmosphère, et la température est plus faible, et donc l'émission moins intense. L'assombrissement centre bord prouve donc que la température du soleil baisse avec l'altitude.

[rahane]

pourrait -on publier ici une photo de l'atmosphère du soleil?
comme pour l'atmosphère de la terre par ex: si on photographie la terre vue de l'espace au moment du coucher/lever de soleil on peut voir l'épaisseur de l'atmosphère terrestre luminescente se différencier de la croute terrestre d'un coté et délimité par l'espace de l'autre comme une fine couche en bandes recouvrant la terre
peut on voir quelque chose de similaire sur le soleil? ( la photosphère?) ?

[Archi3]

pourrait -on publier ici une photo de l'atmosphère du soleil?
comme pour l'atmosphère de la terre par ex: si on photographie la terre vue de l'espace au moment du coucher/lever de soleil on peut voir l'épaisseur de l'atmosphère terrestre luminescente se différencier de la croute terrestre d'un coté et délimité par l'espace de l'autre comme une fine couche en bandes recouvrant la terre
peut on voir quelque chose de similaire sur le soleil? ( la photosphère?) ?

c'est un peu différent dans le cas du Soleil car la lumière vient "de dessous", et donc en pratique on voit la "surface" qui est la dernière surface de diffusion des photons. On n'a pas l'aspect "réflexion sur une croute opaque" qu'on voit pour la Terre.

Mais bon dans certaines longueur d'ondes mettant en évidence les phénomènes d'accélération conduisant aux régions actives (liées au champ magnétique), ça ressemble à ça :

https://www.futura-sciences.com/scie...-hinode-10574/

[choom]

Merci Archi3 pour ces explications claires.
Encore appris quelque chose...
choom.

[rahane]

L'assombrissement centre bord prouve donc que la température du soleil baisse avec l'altitude.
et dans l'article cité:
sur le soleil c'est comme si on faisait bouillir de l'eau en posant une casserole sur de la glace.

ça laisse pensif ce froid et chaud inversé de surface solaire

je suis du genre st thomas j'aime bien toucher pour voir mais là....