太阳对流层的对流速度有多大？疾驰的警车发出警报声，路人和警车上的人，听到的频率竟然不一样？这两个看似无关的问题，是如何联系到一起的？4月3日12时，《张朝阳的物理课》第四十二期开播，搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间，带着网友们继续探索关于太阳的各种现象，不仅复习了黑体辐射压强公式、给出了从光子气体统计模型出发的另一视角，而且讲解了太阳对流层的运动规律，并详细介绍了多普勒效应及其应用，最终利用光谱频移数据成功估算了太阳对流层里物质的对流速度。

直播开始，张朝阳对上一次课程的内容进行了复习。根据流体静平衡方程和理想气体物态方程，平衡所需的压强P和物质理想气体提供的压强分别是：

辐射层的密度和温度都随着半径的增大而下降，平衡所需的压强P正比于密度的一次方，而理想气体压强不仅正比于密度一次方，还正比于温度一次方，因此会比P下降得更快。因此，仅仅考虑气体压强是不够的，还需要考虑辐射层里的光压。

接着，又复习了黑体辐射压强的推导。张朝阳解释，黑体辐射的能量密度是u，我们知道，光不是静止的，某一处的光会朝所有方向以速度c辐射出去，因此单位立体角、单位面积、单位时间内的辐射能量为uc/(4π)。于是，黑体表面上单位面积、单位时间的辐射能量为：

因为黑体表面只能向外辐射，所以立体角的积分范围是半个球面。式子里的cosθ因子，是考虑了光线倾斜时需要在相应方向对面积做投影。根据斯特番-波耳兹曼定律I=σT^4，所以：