Курс общей астрофизики. Постнов К.А - 36 стр.

36             Глава 2. Излучение и поглощение ЭМ-волн в среде

ка Iν0 < Sν0 . Ничего качественно не изменяется в случае, если есть
фоновая подсветка Iν (0) < Sν , т.е. если более горячая область рас-
полагается над холодной. Выходящая интенсивность теплового из-
лучения оптически тонкой плазмы (как в континууме, так и в ли-
ниях) пропорциональна ne ni , то есть квадрату плотности среды.
    В. Излучение оптически толстой (непрозрачной) среды. По-
ка газ прозрачен, он излучает в основном в линиях (в них τ всегда
выше), а непрерывный спектр слаб. По мере роста непрозрачности
рост линий замедляется, и непрерывный спектр постепенно “замы-
вает” их, так что спектр абсолютно непрозрачной среды, нагретой
до определенной температуры, стремится к планковской функции
при τ → ∞. Никаких спектральных линий в такой среде не будет.
Линии возникают лишь при наличии градиента температуры или
резкого отличия от ЛТР.
     С. Образование линий поглощения при соблюдении ЛТР лег-
ко объяснить, если считать, что свет с непрерывным спектром, из-
лучаемый звездой с интенсивностью Iν (0), проходит через более
холодный слой атмосферы c оптической толщиной τν на частоте
ν. Иными словами, фоновая подсветка больше функции источника
(Iν (0) > Sν ). Очевидно, что Iν тем ниже, чем выше τν . Последняя
величина максимальна на частоте перехода, то есть в центре линии
ν0 . Поэтому на частотах, соответствующих переходам между уров-
нями атомов, излучение оказывается максимально ослабленным.
Это и является причиной появления темной линии поглощения на
фоне непрерывного спектра. Механизм образования линий в спек-
тре звезды в условии ЛТР можно интерпретировать проще: из-за
более высокого коэффициента поглощения в линии видны более
поверхностные, а следовательно и более холодные слои.
   D. Случай большой оптической толщи в центре линии, τν0      1.
Картина качественно та же, что и в случае С, за исключением того,
что в максимуме линии интенсивность равна значению функции
источника (т.е. планковской интенсивности) на этой частоте.
   Роль рассеяния при формировании сильных линий поглоще-
ния в спектре Солнца. Интересно посмотреть с изложенных по-