к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Кривая роста

Кривая роста - зависимость интенсивности спектральной линии поглощения от числа атомов, участвующих в её образовании. Применяется для определения физ. условий и содержания хим. элементов в атмосферах звёзд, а также для определения сил осцилляторов .В качестве параметра, характеризующего интенсивность линии, используется эквивалентная ширина спектральной линии (полная энергия излучения, поглощённая в линии, выражаемая шириной соседнего участка непрерывного спектра, в к-ром содержится энергия, равная ):

где (или ) - остаточная интенсивность, т. е. отношение интенсивности излучения на данной длине волны (частоте ) в пределах спектральной линии к интенсивности излучения в соседнем непрерывном спектре. К. р. может быть построена на основанип эксперим. данных и вычислена аналитически при известном коэф. поглощения в линии. Сравнение эксперим. и теоретич. К. р. позволяет определить содержание хим. элементов, температуру возбуждения Т_ех (см. ниже) и скорость турбулентных движений

В рамках простейшей двухслойной модели Шварцшильда - Шустера звёздная атмосфера условно разбивается на два слоя - фотосферу (излучающую в непрерывном спектре) ц обращающий слой (однородный слой, где образуются линии поглощения). В этом случае контур спектральной линии определяется выражением

- оптическая толщина обращающего слоя на частоте в пределах линии, n_i - концентрация поглощающих атомов, - поглощения коэффициент на частоте , рассчитанный на 1 атом, N_i - число поглощающих атомов на луче зрения (в столбе сечением 1 см²). В спектрах звёзд коэф. поглощения в линиях большинства элементов определяется совместным действием эффекта Доплера (в центр. областях линии) и эффектов затухания излучения (в крыльях линии):

где - коэф. поглощения в центре линии - частота, соответствующая переходу с i-го на k-й уровень энергии, f_ik - соответствующая сила осциллятора, - доплеровская полуширина ( - условный параметр), Т - темп-pa, т - масса атома, , где , - постоянные затухания вследствие излучения, - постоянная затухания вследствие столкновения атомов. При малых значениях , когда оптич. толша в центре линии = = не превосходит 0,5, линия слаба; контур её определяется гл. обр. эффектом Доплера, а растёт пропорц. (прямолинейный участок К. р.). При дальнейшем увеличении рост центр. областей линии замедляется и появляются крылья линии, определяемые процессами затухания излучения; эквивалентная ширина растёт медленнее: при 55 (пологий участок К. р.). При очень больших значениях (я, следовательно, ) контур линии определяется целиком процессами затухания излучения. В этом случае На рис. показано семейство теоретич. К. р., рассчитанных для модели Шварцшильда - Шустера при разл. значениях нормированной постоянной затухания

На практике для линий каждого мультиплета (см. Мулътиплетностъ) данного элемента строят зависимость , получая при этом отрезки К. р., сдвинутые относительно друг друга по оси абсцисс на величину - разность потенциалов возбуждения ниж. уровней мультиплетов. (Абсциссы точек К. р., полученных по линиям одного мультиплета, имеющим общий ниж. уровень, отличаются только величиной , поскольку числа N_i для них одинаковы.) Перемещая эти отрезки параллельно оси абсцисс, составляют из них полную К. р. Построенную К. р. сравнивают с семейством теоретич. К. р. Сдвигая построенную К. р. вдоль осей координат добиваются наилучшего совпадения с одной из теоретич. К. р. По величине сдвига вдоль оси ординат находят параметр, по к-рому оценивают . По величине сдвига вдоль оси абсцисс для каждой линии определяют соответствующее значение и, следовательно, N_i; по параметру z, соответствующему выбранной теоретич. К. р., определяют и т. о. роль столкновений в затухании излучения (т. е. концентрацию атомов в обращающем слое). Предполагая Волъцмана распределение атомов по состояниям возбуждения, по полученным N_i для линий разл. мультиплетов находят температуру возбуждения Т_ех (обычно по наклону графика зависимости lg N_i от потенциала возбуждения ) и полное число атомов данного элемента на рассматриваемой стадии ионизации N_r. По найденным N_r для элементов, у к-рых в исследуемом спектре присутствуют лпнии двух стадий ионизации, с помощью Саха формулы определяют темн-ру ионизации Т_i и концентрацию свободных электронов п_е. Используя эти данные, по ф-ле Саха находят числа атомов на луче зрения на др. стадиях ионизации, не представленных линиями в данном спектре, и, следовательно, полное число атомов данного элемента на луче зрения. Т. о. определяется хим. состав звёздных атмосфер. Используя найденную полную К. р. и измерив линий, у к-рых неизвестны силы осцилляторов, находят значения последних (т. н. солнечные и звёздные силы осцилляторов).

Литература по кривой роста

Соболев В. В., Курс теоретической астрофизики, 3 изд., М., 1985;
Каули Ч., Теория звездных спектров, пер. с англ., М., 1974.

Л. И. Антипова

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира