<< 1. Vvedenie | Oglavlenie | 3. Tehnicheskie sredstva >>
2. Teoriya
Analiz vzaimodeistviya elektromagnitnogo izlucheniya s pylinkami
osnovan na teorii rasseyaniya sveta malymi chasticami. Poskol'ku v
interesuyushem nas diapazone dlina volny
(razmera
chastic, 
mkm), nizhe my rassmotrim tol'ko etot predel.
Otmetim, chto voprosam interpretacii izlucheniya pyli posvyasheno
dovol'no mnogo rabot. Odna iz pervyh i naibolee chasto
citiruemyh - stat'ya [1]. Eti voprosy rassmotreny
takzhe v rabote [2].
Iz zakona Kirhgofa izluchatel'naya sposobnost' sredy svyazana s
koefficientom poglosheniya. Poetomu rassmotrim prezhde vsego
harakteristiki poglosheniya izlucheniya pylinkami. V obshem sluchae
polnaya velichina oslableniya intensivnosti izlucheniya pyl'yu
skladyvaetsya iz istinnogo poglosheniya i rasseyaniya. Teoriya
pokazyvaet, chto na volnah
mkm sechenie rasseyaniya
mnogo men'she secheniya poglosheniya,
, prichem s
uvelicheniem dliny volny otnositel'nyi vklad rasseyaniya bystro
padaet, poskol'ku
. Poetomu v dal'neishem my budem
rassmatrivat' tol'ko istinnoe pogloshenie.
Sechenie poglosheniya pylinki mozhno zapisat' v vide
gde
- faktor effektivnosti poglosheniya,
kotoryi dlya sfericheskih pylinok raven
Zdes'
i
- deistvitel'naya i
mnimaya chasti dielektricheskoi pronicaemosti veshestva pylinok
sootvetstvenno. Otsyuda vidno, chto otnoshenie
opredelyaetsya tol'ko svoistvami veshestva pylinki i ne zavisit ot ee
razmera. Poetomu my mozhem zapisat'
gde
- plotnost' veshestva pylinki,
-
massa pylinki, a
- koefficient poglosheniya
na edinicu massy:
Takim obrazom, koefficient poglosheniya pyli opredelyaetsya ee massoi v edinichnom ob'eme. Dlya opticheskoi tolshiny pylevogo oblaka poluchim [2]
gde
- koncentraciya pylinok, a 
- massa pyli
v stolbe edinichnogo secheniya:
V formulah (5), (6) pylinki schitalis' odinakovymi, no eto ne principial'no. Mozhno bylo by vvesti integrirovanie po razmeru, konechnyi rezul'tat - to, chto opticheskaya tolsha opredelyaetsya massoi pyli na luche zreniya, - ot etogo ne zavisit.
Koefficient poglosheniya pyli
zavisit, odnako,
ot chastoty. Obychno eta zavisimost' opisyvaetsya stepennym zakonom,
, s pokazatelem
. Opredelenie pokazatelya 
iz nablyudenii zadacha
neprostaya, poskol'ku nuzhno uchityvat', v chastnosti,
neizotermichnost' pyli. V submillimetrovom diapazone teoriya i
bol'shaya chast' nablyudatel'nyh ocenok dayut znacheniya, blizkie k
(naprimer, [3]).
Chto kasaetsya absolyutnyh znachenii pokazatelya poglosheniya, to zdes'
tozhe imeetsya zametnaya neopredelennost'. Teoreticheskie ocenki dlya
pylinok raznogo tipa otlichayutsya na poryadki. Opredelenie
koefficienta poglosheniya iz nablyudenii osnovano obychno na ocenkah
kolichestva pyli na luche zreniya iz opticheskih dannyh. V poslednee
vremya naibolee priemlemymi schitayutsya znacheniya koefficienta
poglosheniya, poluchennye v rabotah [3] i (dlya plotnyh
oblakov) [4]. Harakternaya velichina
sm
/g.
Pereidem teper' k izlucheniyu pyli. Nablyudaemaya intensivnost'
izlucheniya opticheski tonkogo izotermichnogo pylevogo oblaka s
temperaturoi
budet ravna [2]
gde
- temperatura fonovogo izlucheniya (2.7 K).
Plotnost' potoka ot takogo oblaka, nahodyashegosya na rasstoyanii 
,
pri
ravna
Zdes'
- polnaya massa pyli v oblake. V oblasti
chastot, gde spravedlivo priblizhenie Releya-Dzhinsa,
Formuly (7) - (9) mozhno ispol'zovat' dlya ocenki stolbcovoi plotnosti i massy pyli v istochnike, a poskol'ku otnoshenie massy pyli k masse gaza bolee ili menee postoyanno (
), - to i polnoi massy. Stoit otmetit', odnako, chto
neizotermichnost' pyli mozhet sushestvenno povliyat' na eti ocenki
[5].
Vazhnoe znachenie imeet analiz radial'nogo raspredeleniya
intensivnosti izlucheniya pyli v zvezdoobrazuyushih kondensaciyah,
poskol'ku eto raspredelenie neset informaciyu o radial'nyh profilyah
plotnosti gaza. Netrudno pokazat' [2], chto esli v
sfericheski-simmetrichnom oblake plotnost' pyli (i gaza) menyaetsya po
zakonu
, a temperatura
(
- radius), to v predele (dlya beskonechnogo
oblaka) poverhnostnaya yarkost' zavisit ot pricel'nogo parametra
, kak
. Kraevye
effekty privodyat k nekotorym popravkam, kotorye obsuzhdalis',
naprimer, v [6].
Ostanovimsya teper' na voprose o polyarizacii izlucheniya pyli. Dostatochno ochevidno, chto izluchenie ansamblya orientirovannyh nesfericheskih pylinok budet lineino polyarizovano. Dlya stepeni polyarizacii mozhno poluchit' vyrazhenie [2]
gde
- ugol mezhdu napravleniem rasprostraneniya i os'yu
orientacii,
,
- secheniya poglosheniya dlya
sluchaev, kogda vektor 
parallelen i perpendikulyaren osi
simmetrii pylinki sootvetstvenno; 
- ugol mezhdu os'yu
simmetrii pylinki
i os'yu orientacii.
Parametr
harakterizuet stepen' orientacii pylinok.
Vopros o mehanizme orientacii pylinok v plotnyh oblakah (da i voobshe v mezhzvezdnoi srede) poka yavlyaetsya diskussionnym. Vozmozhny razlichnye mehanizmy orientacii pylinok. Odnako v konechnom schete os'yu orientacii prakticheski vsegda yavlyaetsya napravlenie magnitnogo polya, poskol'ku vremya precessii v magnitnom pole men'she drugih harakternyh vremen (pylinki obladayut nebol'shim magnitnym momentom vsledstvie nalichiya elektricheskogo zaryada i pr.). Takim obrazom, issledovaniya polyarizacii pozvolyayut izuchat' strukturu magnitnogo polya.
Dlya ocenki napryazhennosti magnitnogo polya po dannym polyarizacionnyh
izmerenii chasto ispol'zuetsya formula Chandrasekara-Fermi, kotoraya
svyazyvaet srednekvadratichnoe otklonenie pozicionnogo ugla
polyarizacii
so srednekvadratichnym otkloneniem
skorosti gaza vdol' lucha zreniya
(to est' s
shirinoi linii) i s al'venovskoi skorost'yu
, kotoraya
zavisit ot magnitnogo polya 
(
,
gde - plotnost' gaza). V rezul'tate dlya ocenki proekcii
magnitnogo polya na kartinnuyu ploskost' poluchaetsya vyrazhenie
(naprimer, [7])
Zdes' 0.5 - empiricheskii koefficient.
Nakonec, otmetim, chto, kak pokazano v rabotah [8,9], pylinki mogut zametno izluchat' na santimetrovyh volnah (za schet elektrodipol'nogo mehanizma pri vrashenii nebol'shih pylinok, a takzhe za schet fluktuacii namagnichennosti pylinok). Etim mozhet ob'yasnyat'sya nedavno obnaruzhennoe izbytochnoe izluchenie Galaktiki v etom diapazone, korreliruyushee s teplovym izlucheniem pyli.
<< 1. Vvedenie | Oglavlenie | 3. Tehnicheskie sredstva >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Mezhzvezdnaya pyl' - izluchenie
Publikacii so slovami: Mezhzvezdnaya pyl' - izluchenie | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
