Курс общей астрофизики. Постнов К.А - 39 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

2.3. Перенос излучения в среде и формирование спектра
39
правило: чем ниже плотность газа, тем выше его температура. Дей-
ствительно, если есть определенный нагревающий поток, то энер-
гия, передаваемая в единицу времени газу в единице объема про-
порциональна концентрации частиц n, а тепловая энергия, излу-
чаемая в единице объема, пропорциональна частоте столкновения
частиц, т.е. произведению относительной скорости на квадрат кон-
центрации dE/dt/dV ∝
√
Tn
2
. Коэффициент пропорциональности
между темпом потери энергии на излучение и величиной
√
Tn
2
за-
висит от температуры, и описывается так называемой функцией
охлаждения. Величина
√
Tn
2
растет в широком интервале темпе-
ратур, поэтому баланс между поглощаемой энергией (∼ n)ииз-
лучаемой энергией (∼ n
2
√
T ) устанавливается при более высокой
температуре с уменьшением плотности n. Подробнее этот вопрос
будет рассмотрен ниже в главе “Межзвездная среда”.
2.3.6. Температура астрофизических источников, определяемая
по их излучению
В случае АЧТ температура тела является единственным пара-
метром, определяющим спектр излучения. В астрофизике, как пра-
вило, мы имеем дело с наблюдениями источников в ограниченном
диапазоне частот (длин волн). Оценка температуры излучающего
тела может быть сделана различными способами. При этом полу-
чаемое значение температуры далеко не всегда соответствует фи-
зической температуре излучающей среды (с точки зрения теории
переноса излучения, температура – всего лишь один из парамет-
ров, определяющих функцию источника!). Наиболее часто встре-
чаются следующие определения температуры.
Яркостная температура T
b
– температура такого АЧТ, которое
имеет интенсивность, равную интенсивности изучаемого источни-
ка на данной частоте, I
ν
= B
ν
(T
b
). В частном случае радиоволн
(приближение Рэлея–Джинса)
T
b
=
c
2
2ν
2
k
I
ν
,hν kT. (2.30)
2.3. Перенос излучения в среде и формирование спектра        39

правило: чем ниже плотность газа, тем выше его температура. Дей-
ствительно, если есть определенный нагревающий поток, то энер-
гия, передаваемая в единицу времени газу в единице объема про-
порциональна концентрации частиц n, а тепловая энергия, излу-
чаемая в единице объема, пропорциональна частоте столкновения
частиц, т.е. произведению
                        √ относительной скорости на квадрат кон-
центрации dE/dt/dV ∝ T n2 . Коэффициент пропорциональности
                                                       √
между темпом потери энергии на излучение и величиной T n2 за-
висит от температуры, √ и описывается так называемой функцией
охлаждения. Величина T n2 растет в широком интервале темпе-
ратур, поэтому баланс между
                         √    поглощаемой энергией (∼ n) и из-
лучаемой энергией (∼ n2 T ) устанавливается при более высокой
температуре с уменьшением плотности n. Подробнее этот вопрос
будет рассмотрен ниже в главе “Межзвездная среда”.

2.3.6. Температура астрофизических источников, определяемая
       по их излучению
   В случае АЧТ температура тела является единственным пара-
метром, определяющим спектр излучения. В астрофизике, как пра-
вило, мы имеем дело с наблюдениями источников в ограниченном
диапазоне частот (длин волн). Оценка температуры излучающего
тела может быть сделана различными способами. При этом полу-
чаемое значение температуры далеко не всегда соответствует фи-
зической температуре излучающей среды (с точки зрения теории
переноса излучения, температура – всего лишь один из парамет-
ров, определяющих функцию источника!). Наиболее часто встре-
чаются следующие определения температуры.
   Яркостная температура Tb – температура такого АЧТ, которое
имеет интенсивность, равную интенсивности изучаемого источни-
ка на данной частоте, Iν = Bν (Tb ). В частном случае радиоволн
(приближение Рэлея–Джинса)


                            c2
                    Tb =          Iν ,   hν  kT.         (2.30)
                           2ν 2 k

Страницы