поглощение радиоволна

v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} w\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} § 106 Vladimir Mansurov Vladimir Mansurov 51 556 1999-05-14T09:31:00Z 1999-06-03T18:36:00Z 8 3429 19548 AstroLogos Inc. 162 39 24006 9.2720 § 106. Свойства излучения и основы спектрального анализа Анализ изучения — наиболее важный астрофизический метод; с его помощью получена основная часть наших знаний о космических объектах. Тепловое излучение. Всякое, даже слабо нагретое тело излучает электромагнитные волны (тепловое излучение). Однако при низких температурах, не превышающих 1000 °К, излучаются главным образом инфракрасные лучи и радиоволны. По мере дальнейшего нагревания спектр теплового излучения меняется: во-первых, увеличивается общее количество излучаемой энергии, во-вторых, появляются лучи все более и более коротких длин волн — видимые (от красных до фиолетовых), ультрафиолетовые, рентгеновские и т.д. При каждом данном значении температуры нагретое тело излучает сильнее всего в некоторой области спектра, определяющей видимый цвет объекта. Так, например, при температуре 2000°, как правило, наиболее интенсивно излучаются красные лучи, при 6000° — желто-зеленые, а при более высоких температурах (10 000-20 000°) — голубые, синие и фиолетовые лучи. Однако точное распределение энергии и конкретный вид спектра в общем случае зависят не только от температуры, но и от химического состава и физического состояния светящегося тела. Излучение абсолютно черного тела. Особую роль играет один частный случай, для которого законы теплового излучения имеют наиболее простой вид. Если излучающее тело полностью изолировать от окружающей среды идеально теплонепроницаемыми стенками, то после того как всюду в его пределах температура станет одинаковой, оно придет в состояние теплового равновесия (термодинамического равновесия). В этом случае его излучение определяется только температурой и называется равновесным. Фактически подобные условия нигде не осуществляются, так как нет идеальных теплоизоляторов. Однако часто встречаются условия, близкие к термодинамическому равновесию, например, когда излучающее тело, скажем, внутренние слои звезды, окружено сильно непрозрачным слоем газа — атмосферой. Тело, находящееся в условиях термодинамического равновесия, называется абсолютно черным : поскольку оно не может терять своей тепловой энергии, оно полностью поглощает всякое излучение. Излучательная способность абсолютно черного тела может быть вычислена по формуле Планка или (7.31) Излучательная способность el  определяется так, что произведение el  dl   равно потоку, излучаемому 1 см2 поверхности тела по всем направлениям, в интервале спектра от l  до l  + dl .  Поэтому ее размерность составляет эрг/см2Ч секЧ см = эрг/см3Ч сек. Если выражение (7.31) разделить на p, то получится яркость излучающей поверхности. Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела, описываемое формулой Планка, графически изображено на рис. 91 (стр. 223) для нескольких значений температур. Из этого рисунка видно, что все планковские кривые имеют заметно выраженный максимум, приходящийся на длину волны (7.32) если ее выражать в сантиметрах. Это закон смещения максимума излучения Вина: с увеличением температуры максимум излучения абсолютно черного тела смещается в коротковолновую область спектра. По мере увеличения температуры меняется не только цвет излучения, но и его мощность. Мощность излучения абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени температуры (закон Стефана — Больцмана). Каждый квадратный сантиметр поверхности абсолютно черного тела излучает за 1 сек по всем направлениям во всех длинах волн энергию e  = sT 4,               (7.33) где s = 5,67Ч10 -5 эрг/секЧ см2Ч град4 — постоянная Стефана — Больцмана. Поскольку e   дает поток излучения, оно имеет размерность эрг/см2Ч сек и численно равно площади, ограниченной кривой Планка и осью абсцисс. По обе стороны от максимума Излучательная способность, описываемая формулой Планка, убывает по-разному. В области коротких волн (фиолетовый конец спектра) знаменатель второго сомножителя в формуле Планка велик, и единицей можно пренебречь. Тогда получаем формулу Вина (7.34) описывающую очень крутое падение излучательной способности у фиолетового конца спектра. На противоположном конце спектра (инфракрасные и радиоволны) падение излучательной способности с длиной волны происходит значительно медленнее, так как при больших l .                                   и формула Планка переходит в формулу Рэлея — Джинса (7.35) Таким образом, в длинноволновой части спектра излучательная способность пропорциональна температуре. Эта формула используется в радиоастрономии для характеристики космического радиоизлучения. Пропорциональность потока излучения температуре позволяет выражать интенсивность наблюдаемого радиоизлучения через температуру абсолютно черного тела, имеющего такую же лучеиспускательную способность. Доля излучения, поглощаемая данным телом в некотором участке спектра, называется поглощательной способностью (или коэффициентом поглощения) и обозначается kl  . По определению, поглощательная способность абсолютно черного тела kl  = 1. Поэтому для абсолютно черного тела отношение излучательной и поглощательной способности равно функции Планка. Это хорошо известный закон Кирхгофа: для излучения с данной длиной волны отношение излучательной и поглощательной способности абсолютно черного тела зависит только от температуры. Элементарные процессы излучения и поглощения. Разреженные газы (например, часто встречающиеся в Млечном Пути диффузные туманности) дают линейчатые спектры, в которых излучение сосредоточено в узких участках — ярких спектральных линиях, характеризующихся определенными значениями длин волн. Расположение и количество спектральных линий в различных участках спектра зависит от химического состава излучающего газа, а также от его температуры и плотности. Каждая спектральная линия излучается атомом какого-либо одного химического элемента, обладающего определенным запасом внутренней энергии. Такой атом называется возбужденным. Энергию своего возбуждения атомы черпают как за счет излучения, которое они способны поглощать, так и из кинетической энергии частиц, с которыми они постоянно сталкиваются. Атом каждого химического элемента имеет бесконечное множество строго определенных (дискретных) значений внутренней энергии, характерных только для данного рода атомов. Эти дискретные значения внутренней потенциальной энергии называются энергетическими уровнями. Как правило, атом находится в возбужденном состоянии в течение всего лишь сотых долей микросекунды, после чего он спонтанно (самопроизвольно) переходит в состояние с меньшей энергией, излучая всю или часть потенциальной энергии в виде кванта электромагнитного излучения. Энергия этого кванта равна разности энергий исходного и конечного состояний. Из-за дискретности последних при переходах между определенными энергетическими уровнями всегда излучаются кванты в одних и тех же спектральных линиях. Таким образом, возникновение линейчатых спектров связано с беспрестанно меняющейся внутренней энергией атомов, то поглощающих, то вновь излучающих энергию. Изменение внутренней энергии атома связано с наличием у него одного или нескольких электронов. Поэтому условно иногда говорят, что при излучении или поглощении электрон в атоме “переходит” с одного энергетического уровня на другой. Хотя это выражение не вполне точно (можно говорить только об энергии всей системы атома и связанных с ним электронов), оно оправдывается тем, что при некотором критическом значении внутренней энергии электрон отрывается от атома и начинает двигаться как свободная частица. Этот процесс называется ионизацией, а критическое значение энергии — энергией ионизации. Как и возбуждение, ионизация может вызываться либо столкновением с какой-нибудь быстрой частицей, либо поглощением достаточно мощного светового кванта (например, ультрафиолетовых лучей). Если энергия ионизующей частицы или кванта превышает энергию ионизации, то оторванный электрон получает вдобавок остаток этой энергии в виде кинетической энергии своего свободного движения. Это является причиной, например, того, что горячие звезды, излучающие много ультрафиолетовых квантов, нагревают вокруг себя газ: каждый мощный квант, поглощенный нейтральным атомом, не только ионизует его, но и придает электрону большую скорость; сталкиваясь с другими свободными частицами, оторванные электроны отдают им часть своей кинетической энергии, нагревая тем самым газ. В частично ионизованном газе (плазме) присутствуют, помимо фотонов (т.е. излучения), част&#разделы выделение кислорода шелковый ковры mobilux купить чейнджер цвет dufour агат кристи билет факсимиле отпуск конец вызов врач озонатор воздуха zip lock сглаз кулер процессор газонокосилка black decker лечение головокружение редизайн кострома nokia 3230 купить головка винторезный чиллеры компания сент-лючии магнитный доска mobihel краска три цвета: синий магнитный решетка миканитовые втулка кулер 478 прайс сушильный машина люминисцентная краска промышленый альпинизм билет задорнов купить tomb raider дихроичное зеркало уничтожение данный кухонный техник купить видеокарту экг сервис надпись кружок крановый тележка геомаш-центр shell узи сделать трехфазный электросчетчик mobil gargoyle тонирование авто вино роза застежка zip-lock дезинфекция белье icq купить подшипниковый узел изделие слойка красный площадь гум близорукость электроинструмент metabo сухой мороженый сборщик долг компания макса линдера kyiv apartaments service слим лифт наркомания nokia 3230 купить nokia 6021 купить стенд восстановление потенция инженерный геодезия рассылка корреспонденция intex o2 optix холодный обзвон кислотостойкий краска restart плита мигрень программа шифрование данный жаростойкий краска антенна бустер тонирование авто купить чейнджер мытье потолок lucent definity доломит градирня вентиляторные грд фарфор portofino угловой тестомесители ароматный мир mobil gargoyle конкурентный стратегия видеосъемка торжество антиобледенительные система contiwinterviking купить организовать рассылка компания доминике теплогенераторы master танго кэш рефконтейнеры мигрень терапевтический гидромассаж ночной очки гравировальный бур бахила производитель подводный гидромассаж травертин nokia 3230 купить обед бестраншейный облицовка сбор д/полоскания горло зубной боль snr зеркало вагинальный штендеры nokia 3230 купить софт автошкола этикетировочные машина электрокамин dimplex model magic (sp8) красный площадь собор значок медаль время архангельск перевод денег restart плита холодильник оптом антенна купить элеваторный узел брусок алмазный thuraya sg 2510 асбест asus p505 доставка санкт промышленый альпинизм билет russia music awards mobil cut флюрисцентная краска герб рф деловой разведка изготовление краска циклон цол сбор д/полоскания горло зубной боль лечение папиллома пежо 307 создание лого выписка егрп лидо пекарня купить широкоугольник акриловый вставка вкладыш пежо 407 центр проктология схема зал вахтангова агат кристи билет кожгалантерея организация похорон покраска аэротенк пвс калибровка цвет пбоюл инерта краска девелоперская компания профессиональный видеосъемка виниловый дирижабль крот dr кпк опт автоинформатор купить яйцеварку создание лого гнб магнитный решетка tag heuer газонокосилка dolmar soflens comfort крутой xxx видео природа охота медикаментозный прерывание беременность кострома риелтор короткий нард скачать бесплатный neri karra кожгалантерея бак накопитель ppg краска светоотражающий краска хендэ соната купить автотехнику сенсорный экран shell dvd-box билет задорнов kiev apartaments rent купить мобильник поливомоечная машина квн съемка трость доставка многотарифные электросчетчик огнестойкий краска промывка инжектор man гильза sikkens краска кадровый владимир сушильный машина asko крутой xxx видео беседка вскрытие авто очистка подогреватель k610 купить антиобледенительные система телефонный анкетирование поглощение радиоволна