Непрозрачность вещества в недрах звезд

Основными источниками непрозрачности вещества по отношению к проходящему через него излучению, считают следующие факторы.

Электронное рассеяние

Рассеяние фотонов на свободных электонах, обычно предполагается в условиях, когда кинетическая энергия как электрона, так и фотона существенно меньше массы покоя электрона. Рассеяние происходит когерентным образом, но некоторая часть потока "отбрасывается" назад, то есть приводит к уменшению потока (увеличению непрозрачности). Для полностью ионизованного вещества можно записать простую формулу k_e=0.2(1+X).

Свободно-свободное поглощение

Свободный электрон не может поглощать фотон. Однако, если вблизи такого электрона находится заряженный ион, то возможно некогерентное рассеяние фотонов, то есть изменение его энергии. Процесс, по-существу, является обратным по отношению к тормозному излучению, когда проходящий мимо иона электрон меняет свою энергию с испусканием фотона. Зависимость от плотности и температуры для этого вида поглощения (в предположении ЛТР), описывается законом Крамерса, k^{ff ~} rT_-3.5.

Связанно-свободное поглощение

Это поглощение фотона связанным электроном, причем энергия фотона достаточна, чтобы оторвать электрон (ионизовать). Качественная зависимость от плотности и температуры та же, что и в предыдущем случае.

Связанно-связанное поглощение

Это процесс, ведущий к поглощению в линиях. Его учет в средних непрозрачностях весьма трудоемкая задача. Приближенное описание невозможно.

 

 

На рисунке показаны области плоскости T-r, где перечисленные эффекты имеют превалирующее значение. Также представлена система уровней, приближенно описывающая поведение непрозрачности.

В.Батурин