Файл: Каули, Ч. Теория звездных спектров.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 129

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

250

V

Vosc

ъ t

р

Pd

Ре

Po

Pmaxi Pmln

P

а

%

т, тсх

Ф

Ф

X

X

Хт

ч?

Цп

гИг)

со

&

Щ

<°00

®0ß (О

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИИ

(1.1)

,

частота.

(3.5)

,

частота колебаний двухатомной моле­

кулы.

, скорость микротурбулентных движений.

(1.8)

(1.2)

, плотность заряда;

(2.3)

,

отношение коэффициента непрерывно­

го поглощения к коэффициенту поглощения в линии;

(3.9)

,

расстояние;

(6.2)

,

квантовомеханический оператор плот­

ности.

, дебаевский радиус [см. также формулу

(3.7)

(5.7.32)].

(3.7)

,

плотность электрического заряда.

(5.5)

, радиус Вейсскопфа.

(6.4) , максимальное и минимальное значе­ ния прицельного параметра.

(6.4)

, прицельный параметр.

(2.5)

, эффективное сечение рассеяния;

(6.2)

, волновое число.

(2.2)

, оптическая глубина [уравнение (2.2.7)].

(5.5)

, среднее время между столкновениями.

(1.5)

, зависящая от времени часть волновой

функции;

(2.5)

, контур в (2.5.13).

(6.3)

, оператор уширения столкновениями

[ср. уравнение (6.3.4)].

(3.5)

, потенциал возбуждения.

(4.11), средний потенциал возбуждения для группы линий.

(1.3)

, потенциал возбуждения m-го энергети­

ческого уровня.

(1.5)

, полная волновая функция уравнения

Шредингера.

(1.5)

, собственная функция n-го состояния,

выражающая зависимость от времени.

(3.7)

, потенциальная энергия положительно­

го заряда в точке г.

(1.1)

, круговая частота.

(3.5)

, обозначение статистического веса,

иногда используемое вместо gn.

(1.1)

, частота в центре линии.

(6.3)

, частота в центре линии, когда атом

не возмущен.

(6.9)

, круговая частота перехода.

(5.2)

, вектор угловой скорости.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

Абсолютно черного тела излучение

18, 50

Бозе — Эйнштейна статистика 88, 90, 91

Больцмана принцип 92, 93, 97

—статистика 88, 89, 91, 97

—формула 92, 106, 109, 125

Водорода

линии 133— 135,

155,

191,

207

 

 

 

Волновая

функция 26, 89,

159,

211,

224

 

 

 

Гамильтона оператор 26, 28, 174, 176, 224, 225, 227, 228

Гармонический осциллятор 11, 16, 19 Гейзенберга картина 175, 226

Гелий 137, 170

Дебая взаимодействие 113, 114, 169, 186

— и Хкжкеля теория 106—108

Дилюция 65, 69, 70

Допплера эффект 34, 56

Затухания параметр 39, 79, 129, 142

— постоянная

12, 16, 33, 38, 56, 75,

85,

129,

157,

159,

207

Излучение вынужденное 52

— спонтанное 31, 52, 56 Изотопический сдвиг 146—147 Инглиса — Теллера формула 133, 213

Кирхгофа закон 50, 86 Корреляционная функция 172—174,

216

Коэффициент излучения 50, 51

— поглощения 14, 17, 39, 47, 51, 173 в линии 51, 77, 84

------- непрерывного 51, 79, 82, 136

Коэффициенты вероятности Эйнштей­ на 21, 22, 23, 25

Кривая насыщения 70, 71

— роста 71—72, 73—78, 83, 124, 126, 127—130, 140, 141, 143

Линии спектральные, глубина 45, 70,

74,

77,

81,

82,

83,

86

 

 

 

-------

излучения 86

134,

135,

159,

188

-------

крылья 77,

84,

-------поглощения 57, 72—75, 86

 

ЛТР

(локальное термодинамическое

равновесие) 50—52, 56, 58, 60, 61—

70,

71,

72,

75, 83,

141,

142

 

 

Макротурбулентность 147—148 Максвелла уравнения 14 Межзвездное покраснение 120— 121

Микротурбулентность

129, 143, 145—

146,

148

модель 73, 74,

Милна — Эддингтона

79,

82

 

Непрозрачность 51, 131, 136, 137, 138

Обращающий слой 74, 82, 124, 131, 134

Оператор эволюции во времени 191, 226, 228, 229

Оптическая глубина 48, 51, 52, 53, 55, 75, 80, 82, 124

Паули принцип 88, 90

Планка функция 23, 50. 51, 56, 58, 75, 79, 80

Поляризация 46, 59, 60

252

ПРЕДМЕТНЫЙ

УКАЗАТЕЛЬ

 

 

 

 

 

Правила сумм 25

равновесия

21,

Уширение

ван

дер

Ваальса

130,

138,

Принцип детального

 

202, 207

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

— вращением 148—149

 

 

 

— неопределенности 33, 89, 211

 

— давлением 34, 35, 39,

147,

152,

170,

— неразличимости частиц 88, 90

 

 

171,

172

 

 

 

 

 

 

— суперпозиции состояний 220

 

— допплеровское 34, 38, 39, 170

 

Профиль Гаусса 34, 36, 37, 39, 45, 170

 

тепловое 34, 38, 56, 170

 

 

— Допплера 38, 39, 76

 

—

зеемановское 34,

146

 

 

159,

— затухания 76, 77, 157, 175

 

—

квазистатическое

152— 155,

—

инструментальный 45

170,

—

160, 169, 188, 189, 191, 214

 

 

—

Лоренца 12, 13,

34, 35, 157,

резонансное 207

 

 

 

 

 

201

 

 

— столкновениями 57, 138, 160, 188

Пуассона уравнение 107

 

■— турбулентное 34, 38, 39, 170

 

 

 

 

 

— штарковское 133, 134, 153, 154—

Рассеяние когерентное 56—58, 60, 79

 

155,

170,

177,

187,

189,

190,

196,

207,

 

213

 

 

 

 

 

 

 

—некогерентное 58—61

—рэлеевское 46, 137

— томсоновское 46

 

 

 

Ферми — Дирака

статистика

88,

90,

Рэлея — Джинса закон 20, 22

 

91

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Флуоресценция 67, 69

 

 

 

 

 

Самопоглощение 71, 86

 

 

Фраунгоферовы линии 56, 82, 121

 

 

 

Функция вклада 84—86

 

 

 

 

58,

Саха уравнение 105, 109, 131, 137

170,

— источника 48, 50—53, 55, 57,

Свертка

контуров

35—39,

157,

71, 79, 80, 83

 

 

 

 

 

 

 

 

171

 

 

 

 

 

Фурье преобразование 12, 36, 37—38,

Сверхтонкая структура 146

 

 

172, 173, 179,

192, 215

 

 

 

 

 

Свободная энергия Гельмгольца 96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

------- Гиббса 96, 97

 

 

137

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Связанно-свободные переходы 46,

Химическое равновесие 96, 97

 

 

Селективное возбуждение (см. также

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Флуоресценция)

67

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сила линии 31, 32,

108, 124

 

 

Чистое поглощение 51,

55,

56, 58,

61,

— осциллятора 18, 23, 25, 32, 127, 128,

73, 74,

78, 79, 82,

124,

135

 

 

 

142

 

 

 

100— 104

 

 

 

Статистический вес 25, 95,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

--------

ядерный спиновый 104

 

Ширина допплеровская 35, 76, 78, 85,

Стокса теорема 15

 

 

 

Сумма по состояниям 92, 94, 98, 99,

129, 146

картина

175,

198,

226,

100—104, 108—110, 111— 114

 

Шредингера

 

 

 

 

 

 

227, 228

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— уравнение 26, 87, 111, 191, 227, 228

Термодинамическая

вероятность

91,

Шустера — Шварцшильда

модель

73,

92,

93,

97

 

 

 

74,

78,

81,

82,

124,

134,

135,

138

 

Уравнение волновое 15, 98

 

 

Эддингтона приближение 79, 80

 

— состояния идеального газа 94, 98

Эквивалентная ширина 45, 71, 75, 76,

— диссоциации 105

 

 

77, 78, 84, 124, 129,

 

140,

142,

143,

— ионизации (см. также Саха урав­

145, 146, 148

 

 

 

 

 

 

 

 

нение)

105

 

 

 

Экранирование линиями 121—122

 

— переноса 48, 51, 55, 57, 73, 79, 80

Энтальпия 96

 

 

 

 

 

 

 

 

— статистического равновесия 53, 54

Энтропия 92, 93, 96, 97

 

 

 

 

 

Оглавление

ОТ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА........................................................................................

 

5

ПРЕДИСЛОВИЕ...................................................................................................................

 

 

7

ГЛАВА 1.

Теория коэф ф ициента

поглощ ения в линии . . .

9

1.1.

Классическая

теория спектральной линии поглощения .

9

1.2.

Коэффициент

поглощения

в л и н и и ..............................................

13

1.3.

Формулы Рэлея— Джинса

и П л а н к а .........................................

18

1.4.Соотношение между эйнштейновскими вероятностями пе­

 

1.5.

реходов

и

силами

осцилляторов f n m ........................................

23

 

Квантовая

теория

поглощения в л и н и и ...................................

26

 

1.6.

Естественная ширина спектральной л и н и и ..............................

32

 

1.7.

Уширение

спектральных л и н и й ...................................................

34

 

1.8.

Свертка

двух к о н тур ов ..................................................................

35

ГЛАВА

2.

С пектральны е линии в звездны х атм осф ерах .

. 40

 

2.1. В в ед ен и е

.................................................................................................

 

40

 

2.2.

Перенос

изл уч ен и я .............................................................................

46

 

2.3.

Функция

источника.............................................................................

50

2.4.Заселенности атомных уровней. Задача переноса в линии . 53

2.5.Приближенные выражения для функции источника . . . 55

2.6.Замечания о выборе приближенного выражения для функ­

ции источника.......................................................................................

61

2.7. Кривая насыщения и кривая р о с т а ..............................................

70

2.8.Линии поглощения в упрощенных моделях атмосферы . . 72

2.9.Кривая роста для модели Шустера — Шварцшильда с чи­

 

2.10.

стым поглощ ением .............................................................................

 

.

75

 

Модель Милна — Эддингтона с механизмом рассеяния

76

 

2.11.

Замечания об упрощенных моделях атм осф ер .........................

.

82

 

2.12.

Кривые роста из модели атмосферы.

Функции вклада .

83

ГЛАВА

3.

С татистическая

м е х а н и к а ......................................................

 

 

87

 

3.1.

В в ед ен и е .................................................................................................

 

Больцмана . . . .

 

87

 

3.2.

Квантовая статистика и статистика

 

89

 

3.3.

Определение постоянной .............................................................

 

 

92

 

3.4.

Понятие равновесия............................................................................

 

 

96

 

3.5.

Статические веса

и суммы по состояниям .............................

 

100

3.6.Уравнение ионизации Саха и уравнение диссоциации . . 104

3.7. Теория Дебая и плазменные взаимодействия........................

105

3.8.Атомные суммы по состояниям. Проблема сходимости . . 108

3.9. Методы ограничения суммы по состояниям.............................

ПО

254

 

О ГЛ А В Л Е Н И Е

 

ГЛАВА

4.

Количественны й химический анализ

звездн ы х

 

 

а т м о с ф е р ......................................

116

 

4.1.

Вводные зам ечания......................................................................

116

 

4.2.

Два основных м е т о д а ................................................................

116

4.3.Выбор звезд сравнения для определения дифференциаль­

ного содержания элем ентов......................................................

119

4.4.Звездные силы линий, или звездные силы осцилляторов 123

4.5.

Средняя

кривая роста

для исследуемой звезды .

. .. 127

4.6.

Среднее электронное давлен и е.................................................

130

133

4.7.

Оценка электронных концентраций по линиямводорода

4.8.

Определение

относительного

содержания элементов

. .

136

4.9.

Спектральный

синтез:

общие

зам ечания ............................

138

 

4.10.

Модель

атм осф еры .....................................................................

 

 

139

 

4.11.

Содержание

э л е м е н т о в ...........................................................

 

140

 

4.12.

Система

физических постоянны х............................................

142

 

4.13.

Обычная

проверка резул ьтатов ...........................................

143

 

4.14.

Заключительные зам ечан и я ......................................................

 

144

 

ГЛАВА 5.

Теория

уш ирения

линий . . . .

 

145

5.1.

В в ед ен и е ..........................................................................................

 

 

з в е з д а х

145

 

5.2.

Причины

уширения линий в

145

 

5.3.Общие замечания по теории уширения спектральных ли­

ний давлением ...............................................................................

151

5.4.Квазистатическое уширение. Элементарная теория . .. 152

5.5.Элементарная теория уширения вследствие соударений

(теория Лоренца, или Лоренца — Вейсскопфа)

. . .. 155

5.6.Граница между приближениями квазистатического ушире­

ния и уширения вследствие столкновений.......................

159

5.7. О распределении электрического п о л я .................................

160

5.8.Результирующий контур при нескольких механизмах уши­

 

 

рения л и н и й ....................................................................................

 

170

ГЛАВА

6.

К вантовом еханическое

рассм отрение

уш ирения

 

 

д а в л е н и е м .................................................

 

172

 

6.1.

В в ед ен и е .........................................................................................

Р ед у к ц и я

172

 

6.2.

Корреляционная функция.

173

6.3.Уширение линий вследствие столкновений. Ударное при­

ближение ...............................................................................................

177

6.4. Оценка Ф для водородоподобных спектров.......................

181

6.5.Модифицированное ударное приближение формулы для

крыльев л и н и й ...............................................................................

188

6.6.Замечания о существующей теории штарковского ушире­

ния линий водорода ........................................................................

190

6.7.Квантовомеханическая формулировка квазистатического

 

приближения

.....................................................................................

191

6.8.

Адиабатическое

приближение................................................

195

6.9.

Квадратичный

эффект Ш тарка..........................................

196

6.10.Применение теории квадратичного эффекта Штарка к уширению изолированных спектральных линий . . . . 202

6.11.

Уширение ваи дер В а а л ь са .....................................................

202

6.12.

Резонансное уширение, или уширение вследствие собствен­

 

ного дав л ен и я ...............................................................................

207

6.13. Квадрупольное взаимодействие................................................

209

6.14. Приближение «классическая траектория»......................... .....

211

Смотрите также файлы