АСТРОНОМИЯ

 

Электромагнитное излучение, исследуемое в астрофизике.   

 

 

Как известно, видимый свет является частным видом электромагнитного излучения,

которое испускается не непрерывно, а отдельными порциями (квантами),

характеризующимися величиной своей энергии. Совокупность всех видов излучения

называется спектром электромагнитного излучения.

За единицу измерения энергии квантов обычно принимают электрон-вольт (эв). Это -

энергия, которую приобретает свободный электрон (т.е. электрический заряд е = -

4,8×10-10 СГСЭ), ускоренный электрическим полем с разностью потенциалов в 1

вольт (в) =    СГСЭ. Поэтому

 

Кванты видимого света обладают энергиями в 2-3 эв и занимают лишь небольшую

область электромагнитного спектра, исследуемого в астрофизике, который

простирается от значений энергии порядка Мэв (мега-, т.е. миллион

электрон-вольт) для гамма-лучей до одной миллионной электрон-вольта (10-6 эв)

для метровых радиоволн. Между этими крайними видами электромагнитного излучения

последовательно располагаются рентгеновские, ультрафиолетовые, визуальные

(видимые) и инфракрасные лучи (табл. 1).

Электромагнитное излучение обладает волновыми свойствами, проявляющимися в таких

явлениях, как интерференция и дифракция. Поэтому, как и всякое колебание, его

можно характеризовать длиной волны l  и частотой n ,  произведение которых равно

скорости распространения колебаний:

      c = l n .(7.1)

 


 

У всех электромагнитных волн скорость распространения в вакууме одинакова и

составляет 299 792 км/сек, или приближенно,

с = 3,00 ×1010 см/сек.

Энергия квантов в пропорциональна частоте n   электромагнитных колебаний (т.е.

обратно пропорциональна длине волны l ) . Коэффициентом пропорциональности

является постоянная Планка

h = 6,625 × 10 -27 эрг×сек,

так что

      (7.2)

 

Кванту с энергией в 1 эв соответствует длина волны

l1 = 12 400 Å = 1,24 мк

и частота

n1 = 2,42 × 1014 гц .

Области видимых лучей соответствует интервал длин волн примерно от 3900 Å

(фиолетовая граница видимого спектра) до 7600 Å (красная граница). Между ними

располагаются все цвета видимого спектра: фиолетовый (3900-4500 Å), синий

(4500-4800 Å), голубой (4800-5100 Å), зеленый (5100-5700 Å), желтый (5700-850

Å), оранжевый (5850-6200 Å) и красный (6200-7600 Å). Указанные границы условны,

и в действительности цвета излучения плавно переходят друг в друга.

Излучение в видимой области спектра играет особенно большую роль в астрономии,

так как оно сравнительно хорошо пропускается земной атмосферой. В остальных

участках спектра поглощение сказывается значительно сильнее, так что космическое

излучение проникает только до некоторого уровня земной атмосферы, изображенного

на 84. Сильнее всего атмосфера поглощает коротковолновую область спектра,

где находятся ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи. Все они, кроме

близкого ультрафиолета (3100-3900 Å), доступны наблюдениям только с ракет и

искусственных спутников, оснащенных специальной аппаратурой.

В сторону длинных волн от видимой области спектра расположены инфракрасные лучи

и радиоволны. Большая часть инфракрасных лучей, начиная примерно с длины волны в

1 микрон (мк), поглощается молекулами воздуха, главным образом молекулами

водяных паров и углекислого газа. Наблюдениям с Земли доступно излучение только

в некоторых, сравнительно узких "окнах" видимости между полосами молекулярного

поглощения. Остальные участки спектра становятся доступными наблюдениям со

сравнительно небольших высот и могут изучаться с аэростатов и шаров-зондов или

(частично) на некоторых высокогорных обсерваториях.

 

Земная атмосфера прозрачна для радиоволн в диапазоне примерно от 1 см до 20 м.

Волны короче 1 см, за исключением узких областей около 1 мм, 4,5 мм и 8 мм,

полностью поглощаются нижними слоями земной атмосферы, а волны длиннее

нескольких десятков метров отражаются и поглощаются самыми верхними ее слоями -

ионосферой.

 

 Курс общей астрономии >>> 

 

Смотрите также:

 

Физико-математические науки. Астрономия

Астрономия. Для развития астрономии этого периода характерно возникновение особой отрасли, пограничной с физикой,—астрофизики. В астрономии использовались ...
www.bibliotekar.ru/istoria-tehniki/15.htm

 

 Астрономия. Самые-самые... Звезды, кометы, метеориты, галактики ...

Лекселя. Наименьшее расстояние до Земли было достигнуто 1 июля 1770 г. и составило 0015 астрономических единицы (т.е. 2244 миллиона километров или около 3 ...
bibliotekar.ru/kkSamye.htm

 

 Астрономия. Вселенная, Галактика, Звёзды, планеты, астероиды ...

Таковы, например, природа атома и элементарных частиц, генетика, астрономия. Здесь мы хотим рассказать об одной "безумной" попытке объяснить, как произошла ...
bibliotekar.ru/ne_odinoka.htm

 

 БРОКГАУЗ И ЕФРОН. Полярная звезда. Астрономия

Прецессия. П. звезда играет большую роль в практической астрономии (см.), где пользуются ее близостью к полюсу и медленностью суточного движения для ...
bibliotekar.ru/bep/259.htm

 

 Астрономия. Свинцовые звёзды

Новые наблюдения сообщены группой Бельгийских и Французских астрономов, использующих спектрометр Coude Echelle на 3.6-метровом телескопе ESO в обсерватории ...
bibliotekar.ru/iiSvinc.htm

 

 Неизвестная Вселенная

Древние астрономы пытались (в основном безуспешно) определить (но еще не доказать! .... Радиоастрономия и внеатмосферная рентгеновская астрономия приоткрыли ...
bibliotekar.ru/kkNeizVselennaya.htm

 

 Майя - одинокие гении. Календарь и астрономия индейцев майя

Астрономы майя проводили наблюдения за небесными светилами из каменных обсерваторий, которые были во многих городах — Тикале, Копане, Паленке, Чичен-Ице.. ...
www.bibliotekar.ru/1kalmaya.htm

 

 Древний Рим. МАТЕМАТИКА, АСТРОНОМИЯ, ГЕОГРАФИЯ И ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ...

Основные астрономические и метеорологические представления Рать ней империи изложил римский автор времени Августа Манилий в дидактической поэме ...
bibliotekar.ru/polk-20/15.htm

 

 астрономия индейцев майя

АСТРОНОМИЯ МАЙЯ. Но майя занимались не только счетом дней и созданием концепции времени. Они также были опытными астрономами. ...
bibliotekar.ru/maya/t9.htm