Problem G. 821. (September 2023)

G. 821. On a clear, starlit night, you may notice that the stars ``twinkle'', i.e. their brightness changes. They even change their colour. The planets visible to the naked eye, on the other hand, do not squint or change colour. Explain this phenomenon. Do stars squint more at the top or the bottom of the sky?

(3 pont)

Deadline expired on October 16, 2023.

Sorry, the solution is available only in Hungarian. Google translation

Megoldás. A válasz sok helyen megtalálható, például a Csillagászati Hírportálon (csillagaszat.hu):

,,A roppant messzeségből érkező csillagfény, mielőtt eléri a Föld felszínén a szemünket, áthalad a több kilométer vastag légkörön. A földi atmoszféra azonban nem egynemű, homogén, hanem abban kisebb-nagyobb különböző hőmérsékletű, sűrűségű, páratartalmú, stb. tartományok találhatók. Ezek optikai tulajdonságai is változnak helyről-helyre, így a rajtuk áthaladó fénysugár eredeti haladási irányától eltér, vagyis megtörik. Emellett az atmoszféra szerkezete folytonos változásban van, ami miatt a beérkező csillagfény is állandóan kissé más-más utat jár be. Ennek következménye, hogy hol több, hol kevesebb fény érkezik a szembe az éppen nézett csillagról – ez a szcintilláció néven ismert jelenség, amely a látóhatár közelében (ahol vastagabb, akár több száz kilométernyi légrétegen nézünk keresztül) a legerőteljesebb.

Megfigyelhetjük azt is, különösen a fényesebb csillagok esetében, hogy a csillagok nem csak a fényességüket tekintve ,,hunyorognak", hanem színüket is szaporán változtatják. Ennek oka, hogy a különböző hullámhosszúságú, azaz színű fénysugarak más-más mértékben törnek meg, így hol az egyik, hol a másik hullámhosszú fényből érkezik több a szemünkbe.

Érdemes arra is felfigyelni, hogy a szabad szemmel látható bolygók, legfőképpen a Jupiter és a Szaturnusz esetében nem tapasztalható ez a hunyorgás. Habár távcső nélkül a bolygók is a csillagokhoz hasonló apró fénypöttyöknek tűnnek, ezek mégis kiterjedt korongok. Így a nagyobb felületről érkező fénysugarak eltérései kiegyenlítik egymást, vagyis a szemünket elérő fény mennyisége nagyjából állandó.''

Statistics:

62 students sent a solution.
3 points:	Antal Áron, Bakonyi Zsombor Attila, Barth Albert Krisztián, Blaskovics Ádám, Blaskovics Bálint, Danis Dorián, Derűs Ádám , Hajdufi Imola, Havasi Gergely, Horváth 001 Botond , Hrubi kristóf, Jávor Botond, Klenkó Éva Borbála, Lengyel Ádám Tibor, Marosi Hella Rita, Milovecz Fruzsina Panka, Papp Emese Petra, Páternoszter Tamás, Porcsin Gréta, Rácz Koppány Bendeguz, Roszik Szabolcs, Szabó 926 Bálint, Szabó 926 Bence, Tajta Sára, Vincze Anna, Zámolyi Norbert.
2 points:	Bohner Emese, Bús László Teodor, Chen Yihan, Gáti Benjamin, He Stefan, Kepecs Bence , Kisida Kata, Licsik Zsófia, Méhes Mátyás , Pulka Gergely Tamás, Sipos Dániel Sándor, Sógor-Jász Soma, Szabó András, Tómus Ágnes.
1 point:	8 students.
0 point:	3 students.
Not shown because of missing birth date or parental permission:	9 solutions.

Problems in Physics of KöMaL, September 2023