恒星大气复习

恒星?大?气复习提纲

考试题型：名词解释，论述题，计算

光度

第?二讲4

天体每秒由其表?面所辐射出的总能量（恒星光度公式）

赫罗图

第?二讲

温度/光谱型/?色指数为横坐标，光度/绝对星等为纵坐标，描述恒星对于这两个变量的规律分布，很有意义

有效温度

将恒星的辐射等价为?黑体辐射，并由此定义恒星的有效温度为：（恒星光度公式）

热动平衡状态的特点

热动平衡：微观上粒?子不断地变化，但从宏观上看其处在?一个平衡状态上

1.场中各点温度相同，且不变

2.热辐射场恒定，各项同性，满?足普朗克公式

3.热发射系数和热吸收系数满?足Kirchhoff定律

4.电?子速度分布Maxwell速度分布

原?子激发Boltzmann公式

原?子电离Saha（萨哈）公式

物态?方程

描述系统物质状态的?方程，在恒星?大?气中主要运?用理想?气体的状态?方程以及上述3个分布辐射强度，能量密度，流量，压强

第?二讲11-18

稍微了解下概念

辐射与介质的相互作?用（恒星?大?气中对不透明度的贡献?方式）

第四讲25

1.散射：汤姆孙散射，康普顿散射，瑞利散射

2.吸收和发射，后者分为3类：

2.1光致电离（束缚-?自由跃迁）：原?子吸收光?子后发?生电离。?入射光?子能量等于电离能加上?自由电?子的动能，产?生从某频率开始的连续谱吸收。

2.2光致激发（束缚-束缚跃迁）：原?子吸收光?子后从低能态跃迁到?高能态。?入射光?子能量等于两能态能量差，产?生谱线吸收。

2.3轫致辐射（?自由-?自由跃迁）：?自由电?子与离?子碰撞时产?生，电?子能量减少时发射辐射，电?子能量增加时吸收辐射。产?生连续谱吸收。

吸收系数与不透明度 ——光深的概念

不透明度Kv - 定义的吸收系数第三讲24

发射系数与之对应 27

光深：不透明度与密度的乘积对深度的积分，描述辐射能量衰减的幅度

源函数

发射系数 / 吸收系数（不透明度）

辐射转移?方程

第三讲29

描述综合辐射变化量与吸收函数和发射函数的关系

混合场理论

？

不透明度的微观物理过程

在热动平衡条件下，各能级间的跃迁和复合应该是处于平衡状态的，这叫做细致平衡原理各能级上的粒?子占据数服从玻尔兹曼分布

辐射强度满?足普朗克函数(?黑体辐射)

局部热动平衡（LTE）的特点

介质处于热动平衡状态并具有均匀的温度

恒星?大?气满?足的6个基本?方程组

第七讲

统计平衡?方程

粒?子数守恒和电荷数守恒?方程

流体静?力学平衡?方程

辐射转移?方程

能量平衡?方程与能量定理

对流

灰?大?气模型的基本假设

1.恒星?大?气中的不透明度与频率?无关

2.恒星?大?气处于热动平衡状态

灰?大?气下的温度分布

满?足爱丁顿近似式，

太阳的临边昏暗效应

第九讲7

?用灰?大?气模型可以解释，此时的光深是0，利?用爱丁顿近似解（要知道是什么）来计算，边缘辐射强度?大约是中?心的0.4

光谱，连续谱，明线（发射线），暗线（吸收线

第12讲22 不重要，了解?一下就好

谱线覆盖效应

如果再连续谱中夹杂着吸收线，那么吸收线对于连续谱的能量流分布以及对?大?气层的物理结构都会产?生重要影响，这种影响称为谱线覆盖效应。

包括以下三个?方?面的效应：

1）阻塞效应

吸收线?比周围的连续谱部分要?黑很多，因此有吸收线时的能量流?比没有吸收线存在时的能量流要?小，我们说，有吸收线能量流被阻塞了，称之为阻塞效应。

2）底部变热效应

3）表?面变冷效应

吸收线的存在还可使表?面温度下降，称为表?面变冷效应。

谱线轮廓

改正了仪器的影响后的谱线的真实形状。原?子群从基态跃迁?至激发态所吸收的谱线（吸收线）并不是绝对单?色的?几何线，?而是具有?一定的宽度，通常称之为谱线的轮廓（或形状）。它是谱线强度按频率的分布。对于恒星，若?用Fν表?示恒星表?面频率为ν的辐射流，Fc表?示恒星表?面连续谱的辐射流。则谱线轮廓定义为Av：经过吸收以后剩余的能量流与连续谱辐射流的?比随频率/波?长的分布

等值宽度

以连续光谱背景的强度为单位，取?长为?一个单位强度的矩形，令其?面积等于谱线所占的?面积，则矩形的宽就是等值宽度（以波?长标度表?示）

压强加宽

吸收原?子与其它粒?子碰撞造成谱线增宽。由于碰撞的?几率与压强有关，所以称为压强增宽。