Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po klyuchevym slovam   v glossarii   po saitam   perevod   po katalogu
 

Na pervuyu stranicu
Fizicheskie osnovy stroeniya i evolyucii zvezd

<< 3.4 Tormoznoe izluchenie zaryadov | Oglavlenie | 4. Teoriya perenosa (prodolzhenie) >>

3.5 Rasseyanie izlucheniya na svobodnyh elektronah

Rassmotrim dvizhenie elektrona v ploskoi elektromagnitnoi volne: $ E_x=E_0\,\cos
\omega t$, rasprostranyayusheisya vdol' osi $ z$. Uravnenie dvizheniya elektrona:

$\displaystyle m\ddot x=eE_0\,\cos \omega t,
$

i energiya, izluchaemaya takim elektronom,

$\displaystyle Q={2\over 3}\,{e^2{\ddot x}^2\over c^3}={2\over 3}\,{e^4E_0^2\cos^2\omega t\over
m^2c^3}.
$

Svoih istochnikov energii u elektrona net. Fakticheski on pereizluchaet (rasseivaet) energiyu padayushei elektromagnitnoi volny v drugih napravleniyah, tak chto

$\displaystyle Q=W\sigma_T\;[$erg$\displaystyle /$s$\displaystyle ],
$

gde $ W\;[$erg$ /$sm$ ^2]$ -- potok padayushei energii:

$\displaystyle W=c\,{{E^2+H^2}\over 8\pi}=c\,{E_0^2\cos^2\omega t\over 4\pi},
$

i sechenie rasseyaniya

$\displaystyle \sigma_T={Q\over W}={8\pi\over 3}\,{e^4\over m^2c^4}={8\pi\over 3}\,r_0^2\;[$sm$\displaystyle ^2]
$

znamenitaya formula Tomsona. Velichina

$\displaystyle r_0=e^2/mc^2=2,8\cdot 10^{-13}\;$sm$\displaystyle $

nazyvaetsya klassicheskim radiusom elektrona.

Pri preobladayushei roli elektronnogo rasseyaniya (processy poglosheniya izlucheniya nesushestvenny) izmenenie intensivnosti $ F_\nu$ v monohromaticheskom puchke fotonov, ochevidno, ravno

$\displaystyle {dF_\nu\over dx}=-\sigma_TN_eF_\nu.
$

Mozhno vvesti koefficient ``poglosheniya'' pri tomsonovskom rasseyanii (hotya real'no poglosheniya energii i net):

$\displaystyle a_T=\sigma_TN_e={1\over l_T}\;$sm$\displaystyle ^{-1},
$

gde dlina probega

$\displaystyle l_T={1\over a_T}={2,5\mu_e\over \rho}\;[$sm$\displaystyle ].
$

Integriruya uravnenie dlya $ F_\nu$, poluchaem

$\displaystyle F_\nu=F_\nu e^{-\int {\rho\,dx\over 2,5\mu_e}},
$

t.e. $ 2,5\;$g/sm$ ^2$ vodorodnoi plazmy ($ \mu_e=1$) umen'shayut $ F_\nu$ v $ e$ raz za schet elektronnogo rasseyaniya.

V astrofizike obychno pol'zuyutsya ne koefficientom poglosheniya $ a_T,\;a_\nu$, a tak nazyvaemoi neprozrachnost'yu

$\displaystyle \kappa_\nu=a_\nu/\rho\;[$sm$\displaystyle ^2/$g$\displaystyle ].
$

Takim obrazom, neprozrachnost' za schet rasseyaniya

$\displaystyle \kappa_T=0,4\mu_e\;[$sm$\displaystyle ^2/$g$\displaystyle ].
$

Z a d a ch i. 1. Dana vodorodnaya ($ Z=1$) plazma so znacheniyami plotnosti $ \rho=10^{-6},\;10^{-3},\;1\;$g$ /$sm$ ^3$, temperaturoi $ T=10^8,\;3\cdot
10^6,\;10^5\;$K. Dlya $ x=h\nu/kT=10^{-2},\;10^{-1},\;1,\;5,\;20$ naiti $ \nu,\;
\lambda,\;\kappa_{f\!f},\;\kappa_T$. V peremennyh $ \lg T-\lg \rho$ naiti krivuyu, na kotoroi $ \kappa_{f\!f}=\kappa_T$. Podschitaite $ J_\nu$.

2. Pust' v kazhdoi tochke zvezdy plotnost' i temperatura svyazany sootnosheniem $ \rho=$   const$ \cdot T^3$, gde const zaranee ne izvestna. (Togda $ P\sim T^4\sim \rho^{4/3}$, t.e. indeks politropy $ n=3$.) Dlya chisto vodorodnyh modelei zvezd s massami $ M=1,\;10,\;100_\odot$ i central'nyh plotnostei $ \rho_c=100,\;1$ i $ 10^{-2}\;$$ \mbox
{g}/\mbox{sm}^3$ naiti radius $ R$, temperaturu v centre $ T_c$ i polnuyu energiyu $ {\cal E}$.

3. Pust' raspredelenie plotnosti po zvezde opredelyaetsya zavisimost'yu $ \rho=\rho_c
{[1-(r/R)^2]}^g$, gde $ g=1,\;2,\;3$. Naiti gravitacionnuyu energiyu zvezdy $ U=-{GM^2
\over R}\,K_g$, t.e. naiti $ K_g$.

Pust' energiya edinicy massy $ E$ svyazana s $ \rho $ sootnosheniyami: a)  $ E=A\rho^{1/3}\,$, b)  $ E=A\rho^{1/2}$. (Kakoe pri etom $ P=P(\rho)$?)

Pri teh zhe raspredeleniyah plotnosti naiti svyaz' mezhdu $ M$ i $ A$ iz usloviya minimuma polnoi energii $ {\cal E}$.


<< 3.4 Tormoznoe izluchenie zaryadov | Oglavlenie | 4. Teoriya perenosa (prodolzhenie) >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: Evolyuciya zvezd - vnutrennee stroenie zvezd - termoyadernye reakcii - fizicheskie processy
Publikacii so slovami: Evolyuciya zvezd - vnutrennee stroenie zvezd - termoyadernye reakcii - fizicheskie processy
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >>

Ocenka: 3.0 [golosov: 119]
 
O reitinge
Versiya dlya pechati Raspechatat'

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce


Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya