Курс общей астрофизики. Постнов К.А - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

32
Глава 2. Излучение и поглощение ЭМ-волн в среде
т.е. фактически это обратный коэффициент поглощения! Таким
образом, можно сказать, что если оптическая толща от наблюда-
теля до источника меньше единицы, то принимаемые фотоны есть
исходные фотоны, испущенные источником. Если оптическая тол-
ща становится равной единице, то по пути от источника до наблю-
дателя фотон хотя бы раз испытает взаимодействие со средой. Ес-
ли в среде кроме поглощения есть рассеяние, то смысл оптической
толщи по рассеянию связан с числом рассеяний фотона, которые
он претерпит прежде чем покинет рассматриваемую область (по-
дробнее см. в Приложении). Например, фотоны реликтового излу-
чения во Вселенной проходят без взаимодействия с веществом рас-
стояние более 10 млрд. световых лет. Так как основным взаимодей-
ствием излучения и вещества на ранних стадиях расширения Все-
ленной было именно рассеяние на электронах, говорят о “поверх-
ности последнего рассеяния” реликтовых фотонов r
ls
, определяе-
мом из соотношения τ(r
ls
)=1. Эта воображаемая “поверхность”
находится на красных смещениях z
r
1100 и соответствует “эпохе
рекомбинации” излучения и вещества в расширяющейся Вселен-
ной. Более подробно реликтовое излучение будет обсуждаться в
главах, посвященных космологии.
2.3.3. Уравнение переноса при наличии поглощения и излучения
Если среда способна как излучать, так и поглощать свет, то, по-
лагая коэффициенты излучения j
ν
и поглощения α
ν
известными
функциями координат и времени, зависящими от физического со-
стояния вещества (температуры, плотности, химического состава и
т.д.), в стационарном случае можем записать уравнение переноса
2
:
dI
ν
ds
= −α
ν
I
ν
+ j
ν
. (2.23)
2
Непревзойденный по ясности и физической глубине вывод уравнения пе-
реноса и обсуждение его важнейших свойств можно найти в монографии
Я.Б.Зельдовича и Ю.П.Райзера “Физика ударных волн и высокотемпературных
гидродинамических явлений”, М., Наука, 1966, гл. II.
32              Глава 2. Излучение и поглощение ЭМ-волн в среде

т.е. фактически это обратный коэффициент поглощения! Таким
образом, можно сказать, что если оптическая толща от наблюда-
теля до источника меньше единицы, то принимаемые фотоны есть
исходные фотоны, испущенные источником. Если оптическая тол-
ща становится равной единице, то по пути от источника до наблю-
дателя фотон хотя бы раз испытает взаимодействие со средой. Ес-
ли в среде кроме поглощения есть рассеяние, то смысл оптической
толщи по рассеянию связан с числом рассеяний фотона, которые
он претерпит прежде чем покинет рассматриваемую область (по-
дробнее см. в Приложении). Например, фотоны реликтового излу-
чения во Вселенной проходят без взаимодействия с веществом рас-
стояние более 10 млрд. световых лет. Так как основным взаимодей-
ствием излучения и вещества на ранних стадиях расширения Все-
ленной было именно рассеяние на электронах, говорят о “поверх-
ности последнего рассеяния” реликтовых фотонов rls , определяе-
мом из соотношения τ (rls ) = 1. Эта воображаемая “поверхность”
находится на красных смещениях zr  1100 и соответствует “эпохе
рекомбинации” излучения и вещества в расширяющейся Вселен-
ной. Более подробно реликтовое излучение будет обсуждаться в
главах, посвященных космологии.

2.3.3. Уравнение переноса при наличии поглощения и излучения
    Если среда способна как излучать, так и поглощать свет, то, по-
лагая коэффициенты излучения jν и поглощения αν известными
функциями координат и времени, зависящими от физического со-
стояния вещества (температуры, плотности, химического состава и
т.д.), в стационарном случае можем записать уравнение переноса2 :

                          dIν
                              = −αν Iν + jν .                   (2.23)
                          ds

     2
    Непревзойденный по ясности и физической глубине вывод уравнения пе-
реноса и обсуждение его важнейших свойств можно найти в монографии
Я.Б.Зельдовича и Ю.П.Райзера “Физика ударных волн и высокотемпературных
гидродинамических явлений”, М., Наука, 1966, гл. II.

Страницы