Astronet - spektrális vonalak
Spektrális vonalak
- keskeny (szélesség sokkal kisebb, mint a hullámhossz) részeit a spektrumok, a K-ryh usilina emissziós intenzitás (emissziós vonal vagy a emissziós vonal) vagy gyengített (abszorpciós vonal vagy abszorpciós vonalak), összehasonlítva egy folytonos spektrumú. Leggyakrabban S.L. az atomok, az ionok, a molekulák és az atommagok energiáitól egy másik szintig terjedő átmeneteknél merülnek fel (lásd: Irányított sugárzás). Az S.L. okozhatja a ciklotron mechanizmus (lásd ciklotron sugárzás), valamint a plazmafolyamatok.
Ábra. 1. A spektrális abszorpciós vonal a grafikonon
a sugárzási intenzitás frekvenciától való függése.
- extrapolált intenzitás folyamatos
spektrumot.
SL kozmikus. objektumok megfigyelhetők minden spektrális tartományban. Rádió üzemmódban a rádió tartoznak különböző molekulák (lásd. A molekulák a csillagközi médium), rekombináció rádió atomok és atomi rádiókapcsolat társított hiperfinom a energiaszintek (pl. Hidrogén-rádiókapcsolat 21 cm). Az infravörös tartományt az S.L. a molekulák rotációs és vibrációs átmenetéhez, a látható és az UV tartományban dominálnak. atomok és atomionok, molekuláris vonalak a késői spektrális osztályok csillagaiban. A röntgenben. (a legerősebb vas-ionok FeXXV és FeXXVI közel 7 keV-os energiát találtak), valamint a ciklotron Cs. a neutroncsillagokból. Az 511 keV vonal megjelenik a gamma tartományban, amely egy positron és egy elektron (pl. A galaxis magjában) megsemmisülése és az S.L. atommagok.
A sugárzás amplifikálása (csillapítása) S. l. összehasonlítva a folytonos spektrum csillagászati jellemzik a nagysága a maradék intenzitása - az arány az intenzitás frekvencián a vonalon belül extrapolálni az intenzitását ezen a frekvencián a folytonos spektrum (1. ábra):
.
Ábra. 2. A spektrális vonal profilja.
Az ABCD négyszög területe
árnyékos terület. MN - félszélesség
vonalon.
A frekvencián a reziduális intenzitás függvényét meghatározó függvény nevezik S. l. (2. ábra). A teljes sugárzási fluxus (vagy abszorbeált fluxus) egyetlen szilárd szögben, a vonal minden frekvenciáján nevezik teljes intenzitással. és a 2. ábrán bemutatott árnyékolt ábra területe fejezi ki. 1. Olyan mennyiség, amely jelzi, hogy a folyamatos spektrum melyik szakasza a S. l. egyenérték a Cl teljes intenzitásával. hívott. egyenlő a Cl szélességével. (egyenlő az ABCD téglalap szélességével a 2. ábrán). A profil pontjai közötti távolság. amelyben az intenzitás megegyezik a maximum felével, hívják. félszélességű SL
Megfigyelt profil elsõsorban a spektrális eszköz végfeloldó erejéhez (az úgynevezett instrumentális profilhoz) tartozik. A kép rendkívül keskeny. egy valódi spektrális eszközben kissé elmosódottnak tűnik, különösen a fény optikai diffrakciója miatt. a készülék rendszere. Másodszor, S. l. Természetes kiterjesztése van. amelyet a különböző fizikai hatások okoznak. faktor a sugárzó rendszeren. Természetes kiterjesztés. elsősorban a sugárzás okozta. csillapítás - az atomok sugárzási atomjainak elvesztése. Csillapított oszcilláció nincs jelen. monokromatikus, de a teljes frekvenciatartományt (spektrumot) tartalmazza. SL a sugárzás miatt kibővült. csillapítás, éles maximális és gyengén lejtős szárnyak vannak (3. ábra, a). Az esetek túlnyomó többségében a Cl. sokszor nagyobb, mint a radi. szélesség és profilok. sokkal bonyolultabbak, mint a sugárzás. Ennek okai a Doppler-hatás és az ún. a nyomás hatása (az emittáló atom és a környező részecskék kölcsönhatása). Az atomok Maxwell-féle sebességeloszlásával (lásd Maxwell eloszlását) a Doppler kiterjesztése specifikussághoz vezet. harang alakú profillal szinte teljes hiánya szárnyakkal (3. ábra, b). Doppler szélesség. többszörös sorrendben. ezer K 10 -1 -10 -2 (a látható tartományban), és különösen nagyok H és He számára. A környező részecskékkel való kölcsönhatásnak köszönhetően az atomenergia energiaszintjeinek változása az interatomikus elektromos töltések hatására következett be. (az ún. Stark-effektus) és egy atom semleges részecskékkel vagy elektronokkal való közvetlen ütközése, ami egy adott állapotban lévő atom élettartamának rövidítéséhez vezet (ún. ütközés miatti csillapítás). A vonalprofinnak ebben az esetben finoman lejtős szárnyai vannak, és eltolhatók. kiszélesítése SL a környező részecskékkel való kölcsönhatás miatt a perturbáló részecskék növekvő koncentrációjával növekszik. Lehetőség van továbbá a Cl szélesítésére és hasítására is. magnes hatása alatt. a sugárzó atom perturbációja (Zeeman-hatás).
Ábra. 3. Spektrális vonal profilok: a - kibővített
sugárzáscsillapítás miatt, b - miatt
Doppler hatás (- intervallum
a hullámhossz változása 10-3 egységben).
Az abszorpciós vonalak jelenléte a csillag spektrumában azt jelenti, hogy a vonali frekvencián a csillagszerű anyag sokkal erősebben felszívódik, mint a spektrum szomszédos régióinak frekvenciáiban. Pillanatnyilag a S. l. A csillagvizsgálóktól származó sugárzás a csillagok magas és ritka részeiből származik. Ilyen körülmények között nincs egyensúly a sugárzás és az anyag között: az atomok eloszlása az energiaspektrum mentén. szinteket és következésképpen a sugárzást már nem határozza meg a kinetikus törvény. a gáz tempója. Ennek eredményeképpen meggyengül az atomok átmenetéből származó sugárzás az egyik energiaszintről a másikra; felszívódását. Ha a hőmérséklet külső. a csillag rétegei sokkal magasabbak, mint a fotoszféra tempója (mint a napkromosféra), majd a fényes Cl. és besugárzás. Ugyanezek a vonalak létezhetnek egy forró csillag spektrumában, ha van egy kiterjedt héja körül, amely elnyeli a csillag folyamatos UV sugárzását és sugárzássá alakítja.
Ha a sugárzó anyag nyomása kicsi és turbulens mozgása elhanyagolható, kis szélességű és harangszerű alakú, azaz elsősorban az emittáló részecskék hőtágulásával kapcsolatos Doppler-hatásnak tudható be. Az ilyen keskeny S.L. például megfigyelhetők. a szupergiáns csillagok spektrumában (4. Alacsony anyagsűrűség esetén, de a makroszkopikus mozgások sebességének igen nagy különbsége (diszperzió), a Ref. szintén alakja közel van egy harang alakú, de viszonylag nagy szélességhez. Ilyen képet például megfigyelnek. a Wolf-Rayet csillagok hosszú atmoszféráiban. ahol a sebességek diszperziója makroszkopikus. a mozgások több ezer km / s értéket érnek el, és a S. l. - több száz angström (5. ábra). Nagy sűrűség esetén kezdődik a nyomás hatása, ami a Cp megjelenéséhez vezet. kifejlesztett szárnyak. Az ilyen fuzzy S.L. a törpe csillagok spektrumában megfigyeltek (6. így a S. l. lehetővé teszi, hogy tanulmányozza a nat. a különböző spektrális osztályok csillagainak atmoszféráiban, és meghatározza (lásd a fényességi osztályok) csillagokat.
Ábra. 4. A spektrum nyilvántartása
a szupergiáns csillag Cygnus. H7. H8, stb. -
a Balmer sorozat hidrogénvonala, számok
alatta - a megfelelő hullámhosszakat
a