H-alfa

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje
Sevanje H α : v okviru poenostavljenega Bohr-Rutherfordovega modela atoma vodika linije Balmerjeve serije nastanejo, ko elektron prehaja med drugo energijsko raven in višjo. Prehod , prikazan na diagramu, ustvari foton H α (prva vrstica Balmerjeve serije). Za atom vodika ( ) foton, ki nastane v tem prehodu, ima valovno dolžino 656 nm (rdeča regija spektra ).

H-alfa ( H α , Balmer-alpha ) - spektralna linija Balmerjeve serije atoma vodika , valovna dolžina je 656,28 nm . Spada v vidni del spektra , ima temno rdečo barvo. Sevanje te črte nastane, ko elektron preide s tretje na drugo energijsko raven. V astronomiji se emisija v liniji Hα opazuje v spektrih emisijskih meglic in se uporablja za preučevanje lastnosti pojavov v sončni atmosferi (na primer prominence ).

Mehanizem sevanja

Črta H α ustreza Balmer-alfa prehodu v Balmerjevi seriji - od nivoja n = 3 do n = 2. Ima valovno dolžino 656,281 nm [1] in je vidna v rdečem delu spektra elektromagnetnega sevanja. .

Ker energija, potrebna za prenos elektrona s prve na tretjo raven, ni veliko manjša od ionizacijske energije atoma, je verjetnost ionizacije atoma večja od prehoda elektrona na tretjo raven. Po ionizaciji se elektron in proton rekombinirata v nov atom vodika. V novem atomu je sprva lahko elektron na kateri koli energijski ravni, prehod na prvo raven se izvede v kaskadi, pri vsakem prehodu pa se odda foton. V primeru, ko kaskada prehodov vključuje prehod z ravni n = 3 na n = 2, atom odda foton H α .

Štiri emisijske linije Balmerjeve serije vodika v vidnem delu spektra. Rdeča črta na desni je črta H α .

Uporaba v astronomski spektroskopiji

Slika Rimske ceste v območju H α . Prikazuje širjenje ioniziranega vodika v medzvezdnem mediju v različnih delih naše Galaksije . Pridobljeno kot del raziskave Wisconsin H-Alpha Mapper (WHAM).

Registracija sevanja v liniji H α omogoča astronomom, da raziščejo vsebnost ioniziranega vodika v oblakih plina .

Ker se sevanje v liniji H α samoabsorpira, je kljub možnosti uporabe za oceno oblike in obsega oblaka medzvezdnega plina nemogoče določiti maso z visoko natančnostjo. Zato se za določitev mase oblaka običajno uporabljajo molekule: ogljikov dioksid , ogljikov monoksid , formaldehid , amoniak , acetonitril .

Filter H α

Slika Sonca , pridobljena ob opazovanju skozi teleskop s filtrom H α , jasno kaže njegovo kromosfero . Fotografija NASA.
Emisiona meglica Polmesec v ozvezdju Labode ( NGC 6888 ), vidna skozi H α filter (pasovna širina filtra 3 nm ).

Filter H α - svetlobni filter, ki oddaja sevanje v ozkem pasu s središčem v črti H α . Za takšne filtre je značilna širina območja valovne dolžine sevanja, ki jo takšni filtri oddajajo [2] in se giblje od desetin do desetin nanometrov.

Ti filtri so običajno dikroični (interferenčni), ustvarjeni iz velikega števila (~ 50) plasti; plasti so izbrane tako, da interferenčni učinek, ki ga ustvarjajo, omogoča oddajanje le sevanja z valovnimi dolžinami v določenem območju [3] .

Dikroični filtri se pogosto uporabljajo v astrofotografiji in drugih področjih za zmanjšanje učinkov svetlobnega onesnaženja (npr. "CLS", "UHC"). Toda takšni filtri imajo običajno široka spektralna prepustna okna, medtem ko so za opazovanje sončne atmosfere filtri izdelani z ozko pasovno širino.

Najbolj ozkopasovni filtri H α imajo dodatno komponento - " Fabry-Perot resonator ". Filtri te vrste imajo lahko pasovno širino manj kot 0,1 nm . Ker je sevanje H α pogosto povezano z območji na Soncu z visokimi lastnimi hitrostmi in hkrati z različnimi smermi vektorja hitrosti (na primer sončni izboklini , levi in ​​desni rob Sonca), Fabry - Perot resonatorji, ki so zelo ozkopasovni, so običajno ustvarjeni z možnostjo premikanja pasovne širine po spektru, da se kompenzira Dopplerjev učinek . Še ožjo pasovno širino je mogoče doseči z " Lyotovim filtrom ".

Opombe (uredi)

  1. AN Cox, urednik. Allenove astrofizične količine (nedoločeno) . - New York: Springer-Verlag , 2000. - ISBN 0-387-98746-0 .
  2. Filtri . Astro-Tom.com. Datum zdravljenja: 9. december 2006.
  3. DB Murphy; KR vzmet; MJ Parry-Hill; ID Johnson; MW Davidson. Interferenčni filtri (povezava ni na voljo) . Olympus. Pridobljeno 9. decembra 2006. Arhivirano 2. oktobra 2017.