1
2
Пример: спектр водорода Спектр поглощения: на фоне непрерывного спектра от горячего источника появляются темные линии – абсорбционные линии. Эмиссионный спектр: источник непрерывного поглощения имеет более низкую температуру, поэтому его непрерывный не проявляется. Более горячий водородный газ производит эмиссионные линии. 3
Непрерывный спектр энергия Т Классическая теория излучения (19 век) исслед так называемое тепловое излучение (ТИ), т. е. из генерируемое за счет энергии теплового движе частиц газа. Частным случаем ТИ является изл абсолютно черного тела. Излучение этого тела показано на графике. Для длинноволновой части спектра излучаемая энергия определяется B (Т) 2 hc. T / 4 длина волны формулой (приближение Релея. Джинса) Для коротковолновой части энергия излучения определяется форму B (Т) 2 hc 2 / 5 / exp(-hc / k. T) (приближение Вина). Здесь Т – температура излучения, h - постоянная Планка, c - скорост k – постоянная Больцмана, - длина волны. Общую формулу для B ( получить лишь в рамках квантовой теории излучения. 4
В 1880 году в Обсерватории Гарвардского университета начались большие работы по классификации спектров звезд. В результате в 1918 -1924 году был опубликован Каталог Генри Дрепера, содержащий спектральный класс и яркость каждой из 225000 звезд.
Спектральная классификация звезд Когда астрономы получили спектры большого количества звезд, то они обнаружили, что по виду спектров звезды можно разделить на группы. 1) В 1901 году А. Кэннон разбила звезды по виду спектров на 7 классов O, B, A, F, G, K, M. Она же предположила, что различие в спектрах звезд определяется различием их температур. 2) Позднее Кэннон ввела подклассы. Например, спектральный класс А был разделен на A 0, A 1, A 2…A 9, F 0… 3) В 1943 году В. Морган и Ф. Кинан добавили второй параметр классификации – светимость звезд. Ia = яркие сверхгиганты Ib = сверхгиганты II = яркие гиганты III = гиганты IV = субгиганты V = карлики 4) В 1999 году после обнаружения очень холодных звезд с температурами < 2500 К были введены дополнительно классы L и T. Анни Джамп Кэннон – одна из основател спектральной классификации 6
Вид спектров разных звезд 7
Вид спектра для разных звезд Класс светимости звезд можно установить по ширине спектральных линий: линии уже в спектрах сверхгигантов и шире у звезд-карликов. Это связано с различием физических условий в атмосферах звезд разных светимостей. 8
9
Вид спектров звезд различных спектральных классов O 5 V BOV А 1 V F 0 V 10
GOV KOV MOV Т 04… B 0… A 0… F 0… G 0… K 0… M 0 11
12
Зависимость интенсивногстей линий от спектрального класса 13