Dvizhushiesya obolochki zvezd << 5.1 Proishozhdenie "kombinacionnyh spektrov" | Oglavlenie | 5.3 Obshie soobrazheniya >>
5.2 Opticheskaya tolshina obolochki za granicami subordinatnyh serii
V predydushei glave byli ukazany tri prichiny, ponizhayushie stepen' vozbuzhdeniya i ionizacii v obolochke: 1) effekt Doplera, 2) udary vtorogo roda i 3) nalichie obshego poglosheniya. Pri vyvode formul (5) byl uchten tol'ko effekt Dopplera. Teper' my primem vo vnimanie dve drugie prichiny.
Tret'ya iz etih prichin s pervogo vzglyada kazhetsya osobenno "opasnoi". Sleduet, odnako, imet' v vidu, chto v rassmatrivaemom sluchae obshee pogloshenie v obolochke est' ne chto inoe, kak pogloshenie za granicei subordinatnoi serii dannogo atoma, a eto pogloshenie ubyvaet s ponizheniem stepeni vozbuzhdeniya i ionizacii. Sledovatel'no, v etom sluchae stepen' vozbuzhdeniya i ionizacii budet padat' medlennee, chem eto bylo polucheno v predydushei glave (§ 3, b).
My snova dopustim, chto atom obladaet tol'ko tremya urovnyami, i budem ishodit' iz uravnenii (IV, 62). Prenebregaya ochen' maloi velichinoi η1 i uchityvaya stolknoveniya, vmesto etih uravnenii poluchaem
(23) |
Dlya chastei obolochki, dostatochno udalennyh ot granic, otsyuda nahodim
(24) |
Vhodyashaya v eto uravnenie velichina η opredelyaetsya pervym iz ravenstv (IV, 61). Oboznachaya cherez μ. otnoshenie koefficienta poglosheniya za granicei osnovnoi serii, vyzvannogo perehodami tipa 2 → 3, k koefficientu poglosheniya za granicei subordinatnoi serii (μ = a'13/a23), i imeya v vidu sootnoshenie
(25) |
(26) |
No . Poetomu, podstavlyaya (26) v (24), poluchaem
(27) |
Reshenie uravneniya (27) poluchaetsya v vide ellipticheskogo integrala
(28) |
gde C1 i C2 - proizvol'nye postoyannye. Eti postoyannye dolzhny byt' opredeleny iz granichnyh uslovii:
(29) |
Esli obshee pogloshenie v obolochke igraet ból'shuyu rol', chem effekt Doplera i stolknoveniya, to reshenie uravneniya (27) pri granichnyh usloviyah (29) dlya sluchaya τ0=∞ imeet vid
(30) |
gde τ230 est' opticheskaya tolshina obolochki za granicei subordinatnoi seriyu. Eta tolshina okazyvaetsya ravnoi
(31) |
V protivopolozhnom sluchae reshenie uravneniya (27) poluchaetsya v forme, poluchennoi nami ranee [sm. pervuyu iz formul (IV, 32)], a imenno:
(32) |
(33) |
Dlya velichiny τ230 v etom sluchae nahodim
(34) |
Ocenim teper' poluchennye vyrazheniya dlya τ230. Dlya vodorodnogo atoma p=1/2, μ=1/64. Poetomu pri temperature zvezdy poryadka T∗=30000°; formula (31) daet dlya τ230, velichinu poryadka neskol'kih desyatkov. Pri W = 10-4, ne = 1011 i β < 10-6 formula (34) daet dlya τ230, velichinu togo zhe poryadka. My vidim, sledovatel'no, chto uchet stolknovenii i obshego poglosheniya ne ponizhaet znachitel'no opticheskoi tolshiny obolochki za granicei subordinatnoi serii.
Dannoe nami reshenie zadachi yavlyaetsya, odnako, ne vpolne tochnym, tak kak pri τ230 > 1, velichinu nel'zya schitat' postoyannoi. No legko videt', chto v chastote ν23 my imeem po sushestvu chistoe rasseyanie. Eto znachit, chto velichina ne mozhet sil'no menyat'sya v obolochke. Poetomu i tochnoe reshenie zadachi ne mozhet privesti k rezul'tatam, znachitel'no otlichayushimsya ot tol'ko chto poluchennyh. My seichas dadim eto tochnoe reshenie zadachi, dlya prostoty prenebregaya stolknoveniyami i effektom Doplera.
Vmesto odnogo uravneniya (27) my teper' imeem sleduyushuyu sistemu treh uravnenii:
(35) |
Vtoroe iz etih uravnenii pri granichnyh usloviyah analogichnyh (29), daet
(36) |
iz tret'ego uravneniya nahodim
(37) |
Podstavlyaya (37) v pervoe iz uravnenii (35), poluchaem
(38) |
Eto slozhnoe na vid uravnenie imeet sleduyushee prostoe reshenie:
(39) |
udovletvoryayushee tem zhe samym granichnym usloviyam (tak kak dolzhno byt': τ23 = 0 pri τ = 0 i τ23 = τ230 pri τ = ∞). Podstavlyaya (39)) v (37) i ispol'zuya uslovie (29) dlya opredeleniya postoyannoi τ230, okonchatel'no nahodim
(40) | |
(41) |
My deistvitel'no vidim, chto tochnoe reshenie zadachi, davaemoe formulami (40) i (41), ochen' malo otlichaetsya ot ranee poluchennogo resheniya, davaemogo formulami (30) i (31).
V zaklyuchenie sleduet zametit', chto vyshe byli uchteny tol'ko faktory, okazyvayushie ponizhayushee deistvie na stepen' vozbuzhdeniya i ionizacii v obolochke. Sushestvuyut, odnako, faktory, deistvuyushie obratnym obrazom (naprimer udary pervogo roda). Poetomu privedennye vyshe ocenki velichiny τ230 yavlyayutsya na samom dele minimal'nymi.
<< 5.1 Proishozhdenie "kombinacionnyh spektrov" | Oglavlenie | 5.3 Obshie soobrazheniya >>
Publikacii s klyuchevymi slovami:
obolochki zvezd - perenos izlucheniya
Publikacii so slovami: obolochki zvezd - perenos izlucheniya | |
Sm. takzhe:
|