Научная Сеть >> Бальмеровский скачок

Наука >> Физика >> Общие вопросы >> Справочники >> Физическая энциклопедия | Словарные статьи

См. также

Регистрограмма спектра звезды gamma Близнецов спектрального класса AOV. Вертикальная линия показывает место границы серии Бальмера lambda_беск. =3646 А. Длины волн возрастают слева направо.

Бальмеровский скачок
14.08.2001 22:53 | Phys.Web.Ru

Бальмеровский скачок - резное изменение интенсивности $I(\lambda)$ непрерывного излучения множества астрофизических объектов на малом интервале длин волн вблизи границы серии Бальмера ( $$\lambda_\infty=3646$\AA$ ). Наряду с бальмеровским скачком существуют скачки у границ других спектральных серий водорода и сильных спектральных серий других элементов (главным образом в ультрафиолетовом диапазоне).
Бальмеровский скачок возникает из-за скачка коэффициента поглощения а непрерывного излучения атомами водорода вблизи $\lambda_\infty : a(\lambda=\lambda_\infty+\Delta\lambda) \lt a(\lambda=\lambda_\infty-\Delta\lambda)$ , где $0\lt\Delta\lambda\ll\lambda_\infty$ . Уменьшение a объясняется тем, что фотоны с $\lambda\gt\lambda_\infty$ уже не могут ионизовать атом водорода со 2-го уровня энергии. В спектрах звезд $I(\lambda_\infty+\Delta\lambda)\gt I(\lambda_\infty-\Delta\lambda)$ (рис.). Это обусловлено ростом температуры с глубиной. Так как при $\lambda=\lambda_\infty+\Delta\lambda$ коэффициент а меньше, то на этих длинах волн видно изучение более глубоких и следовательно более горячих слоев атмосферы, чем при $\lambda=\lambda_\infty-\Delta\lambda$ . Бальмеровский скачок в спектрах звезд слегка сдвинут от $\lambda_\infty$ . в сторону больших $\lambda$ и размыт на десятки, а для белых карликов - на сотни ангстрем. Это является следствием уширения спектральных линий давлением. Вблизи границы серии Бальмера линии сливаются друг с другом, как бы продолжая непрерывный спектр и отодвигая положение бальмеровского скачка. По положению и размытию бальмеровского скачка, а также по перепаду интенсивности излучения в нем можно судить о классе светимости и других физических параметрах звезды. На основе измерения указанных трех характеристик бальмеровского скачка разработана классификация звезд. Наиболее ярко выражен бальмеровский скачок у звезд спектральных классов A и F.
Бальмеровский скачок наблюдается также в спектрах газовых туманностей, активных ядер галактик, квазаров и так далее. В зонах H II и планетарных туманностях величина бальмеровского скачка $I(\lambda_\infty-\Delta\lambda)/I(\lambda_\infty+\Delta\lambda)$ достигает 5 и более. Знак бальмеровского скачка противоположен знаку бальмеровского скачка у звезд: $I(\lambda_\infty-\Delta\lambda)\lt (\lambda_\infty+\Delta\lambda)$ . Это связано с тем, что здесь наблюдается излучение прозрачного газа на фоне темного неба и менее прозрачные участки светят ярче в соответствии с законом излучения Кирхгофа . Величина бальмеровского скачка зависит от температуры туманности, а при концентрациях атомов 10⁴-10⁵ см^-3 также и от плотности вещества. Бальмеровский скачок позволяет судить об этих параметрах туманностей.
У звезд, окруженных газовыми оболочками, действуют эффекты, характерные как для звезд, так и для туманностей, и бальмеровский скачок может иметь любой знак.

Написать комментарий