Astronomiya

İşığın maddə ilə udulması

İşığın maddə ilə udulması

Fotonların maddə tərəfindən qəbul edilə biləcəyini nə müəyyənləşdirir? İntuitiv olaraq, cavab odur ki, yüklü bir hissəcik fotonları (istər müsbət, istərsə də mənfi yüklü olsun) mənimsəyə bilər, neytral hissəciklər isə bacara bilməz. Amma işıq tez-tez atomlar tərəfindən kütləvi maddədə əmilir və istilik hərəkətlərini artırır. Bunun problemi atomların neytral olmasıdır və buna görə də işığı özlərinə ala biləcəklərini düşünməzsiniz.


Fotonun enerjisini mənimsəyən atomun elektronlarıdır, nüvəsi yox. Gələn işıq dalğasının tezliyi maddədəki elektronların enerji səviyyələrində və ya yaxınlığında olur. Elektronlar işıq dalğasının enerjisini mənimsəyəcək və enerji vəziyyətini dəyişdirəcəkdir.

Atomlar Kelvin sıfırdan yuxarı hər hansı bir temperaturda davamlı titrəyir. Bu atomlardan bəziləri kifayət qədər güclü bir şəkildə titrəyirlər ki, titrəmə enerjisi fotonlardan əmələ gələn elektrik enerjisinə bərabərdir (mahiyyətcə foton enerjisi ilə rezonansdadır). Bu atomlar daha sonra kvant keçidini həyata keçirirlər elektron həyəcanlı üçün titrəyişən həyəcanlı, yəni enerji bütün atomun hərəkət etməsinə səbəb olur. Biz bu hərəkəti "istilik" kimi hiss edirik. Titrəmə həyəcanına atlayan atomlar tezliklə qonşu atomlarla toqquşur və vibrasiya enerjilərini paylayır.


Daha əvvəl qeyd etdiyimiz @Codosaur, fotonun enerjisini özündə cəmləyən elektronlardır yox nüvə.

Bunun necə işlədiyini görmək üçün nəzəri bir nümunə götürək.

Heç bir narahatlıq olmadan bir atom xəyal edin. Elektronlar rahat vəziyyətdədir. Yəni elektronlar sabit öz orbitlərində.

İndi fotonun enerjisi atom tərəfindən əmilir. Bu, atomun bir (və ya daha çox) elektronunun alınmasına səbəb ola bilər həyəcanlı və daha yüksək bir enerji səviyyəsinə keçin.

Elektron bu həyəcanlı vəziyyətə getdikdə olur qeyri-sabit.

Bilməyənlər üçün elektron bir enerji vəziyyətindən digərinə keçdikdə (daha yüksək və ya aşağı olması vacib deyil) keçid.

Keçidin baş verməsi üçün elektronda onsuz da mövcud olan enerji 2 enerji səviyyəsi arasındakı fərqdən çox və ya bərabər olmalıdır.

Bundan sonrakı hissə yalnız maraqlanırsınızsa. Sualla birbaşa əlaqəli deyil.

Qeyri-sabit vəziyyətə gəldikdən sonra elektron tezliklə normal stabilləşmiş vəziyyətinə qayıdacaq və eyni zamanda elektronun 2 enerji səviyyəsi arasındakı fərq enerjisi olan bir Foton da verəcəkdir.

Ümid edirəm kömək edər,

P.S. Bu Bağlantıda eyni dərəcədə gözəl bir vizual var.


Əksinə.

Elektron kimi təcrid olunmuş, nöqtə kimi yüklənmiş hissəcik edə bilməz foton udmaq. Qadağandır, çünki enerji və impuls eyni vaxtda qorunub saxlanıla bilməz. Belə şəraitdə yalnız səpələnməyə icazə verilir.

Bununla birlikdə, başqa birinin elektrik sahəsindəki bir yüklü hissəcik (məsələn, bir nüvənin elektrik sahəsindəki bir elektron) bacarmaq foton udmaq (və ya buraxmaq).

Bunu klassik olaraq düşünməyin yolu elektrik dipol anları baxımından. Bir atomun xalis yükü yoxdur, ancaq elektrik dipol anı ola bilər, çünki müsbət və mənfi yük eyni yerdə deyildir. Bu elektrik dipol anı gələn elektromaqnit dalğaları ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilər və gələn dalğadan enerji çıxarıb salınmağa imkan verir.

Bu şəklin kvant mexaniki uzantısında elektrik dipol yalnız ayrı enerjili müəyyən rejimlərdə rəqs edəcəkdir. Yalnız müəyyən bir dar frekans / enerji aralığında olan fotonlar bu salınımları həyəcanlandıra (və ya həyəcanlandıra) edə biləcəklər.

Toplu maddənin uzanması (və bununla da qatı maddələri nəzərdə tuturam), atomların özləri qəfəslərə və digər quruluşlara yerləşməsidir. Bunlar elektromaqnit dalğaları / fotonlar tərəfindən oxşar şəkildə salınımda həyəcanlandırıla bilən elektrik dipol (və ya daha yüksək dərəcəli multipole) anlarına malikdir. yəni fotonların emiliminə və emissiyasına aparan bir yol rolunu oynayan daha çox titrəmə rejimi təklif edirlər.

PS.

Nüvələrin özləri elektrik dipol və ya daha yüksək səviyyəli multipole anlara sahib ola bilər və birbaşa qamma şüalarını mənimsəyə (və ya buraxa) bilərlər.


İşığın maddə ilə udulması - Astronomiya


Bohr atomu hissəsində qeyd etdiyimiz kimi, təcrid olunmuş atomlar, atomların detallı atom quruluşunun diktə etdiyi ayrı-ayrı enerjiyə sahib elektromaqnit şüalanma paketlərini mənimsəyə və buraxa bilər. Müvafiq işıq prizmadan və ya spektrografdan keçirildikdə, aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi dalğa uzunluğuna görə məkan olaraq ayrılır.

İşığın dalğa uzunluğuna görə prizma ilə ayrılması

Davamlılıq, emissiya və udma spektrləri

Müvafiq spektr davamlılıq göstərə bilər və ya davamlı parlaq cizgilərin üstünə qoyulmuş ola bilər (a emissiya spektri ) və ya qaranlıq xətlər (bir udma spektri ), aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi.

Davamlı, emissiya və udma spektrləri

Davamlılıq, emissiya və udma spektrlərinin mənşəyi

Bu üç növ spektrin mənşəyi aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir.

Davamlı, emissiya və udma spektrlərinin mənbələri


Beləliklə, emissiya spektrləri atomların çox az toqquşma yaşanmadığı (aşağı sıxlıq səbəbi ilə) nazik qazlar tərəfindən istehsal olunur. Emissiya xətləri qazdakı həyəcanlı atom hallarının yenidən aşağı səviyyələrə keçid etdikləri zaman çıxan ayrı enerjinin fotonlarına cavab verir.

A davamlı spektr qaz təzyiqləri daha yüksək olduqda nəticələnir, beləliklə atomlar arasında toqquşmalarla xətlər genişlənərək fasiləsiz hala salınana qədər. Davamlı spektri, xətlərin bir-biri ilə üst-üstə düşdüyü və artıq fərdi emissiya xətləri kimi ayırd edilə bilmədiyi bir emissiya spektri kimi qəbul edə bilərik.

Bir udma spektri işıq soyuq, seyreltilmiş qazdan keçəndə meydana gəlir və qazdakı atomlar xarakterik tezliklərdə əmələ gəlir, çünki yenidən yayılan işığın udulmuş fotonla eyni istiqamətdə yayılması ehtimalı azdır və bu qaranlıq cizgilərə səbəb olur (işığın olmaması) spektrdə.

Hidrogen emissiyası və udma seriyası

Hidrogen spektri astronomiyada xüsusilə vacibdir, çünki Kainatın böyük hissəsi hidrogendən ibarətdir. Hidrogendəki emissiya və ya udma prosesləri ortaya çıxır seriya bunlar hər biri hidrogendə eyni atom vəziyyəti ilə bitən və ya başlayan atom keçidlərinə uyğun gələn xətlər ardıcıllığıdır. Beləliklə, məsələn Balmer Seriya ilk həyəcanlı hidrogen halı ilə başlayan (udma üçün) və ya bitən (emissiya üçün) keçidləri əhatə edir Lyman seriyası hidrogenin əsas vəziyyəti ilə başlayan və ya bitən keçişləri əhatə edir, bitişik görüntü bu iki seriyanı emissiya edən atom keçidlərini göstərir.

Hidrogenin atom quruluşunun detalları səbəbindən Balmer Seriyası görünən spektrdə, Lyman Seriyası isə UB-dədir. Aşağıdakı şəkil Balmer seriyasındakı bəzi keçidləri göstərir.

Balzam hidrogen spektri


Balmer xətləri, dalğa uzunluğunun azaldılması üçün H tərəfindən bir yunan alt yazısı ilə təyin edilir. Beləliklə, ən uzun dalğa boyu Balmer keçid bir alt alfa ilə H, alt beta ilə ikinci ən uzun H kimi təyin olunur və s.


Absorbsiya ilə qütbləşmə

Dik komponentləri ötürərkən polaroid filtrlər qütbləşmənin bir komponentini özünə çəkir. Keçirilən işığın intensivliyi gələn işığın qütbləşmə istiqaməti ilə filtrin qütbləşmə oxu arasındakı nisbi istiqamətdən asılıdır.

Bu necə işləyir:

Polaroid filtrləri, elektronları boyunca hərəkət edə bilən paralel uzun zəncirli molekullardan ibarətdir uzunluq molekulların, lakin sərbəst hərəkət edə bilmirlər qarşıdan dar molekullar. Təqdim olunan işığın elektrik sahəsi uzun molekullara paraleldirsə, elektronların mikroskopik cərəyanları axmağa məcbur edilir və işığın enerjisi nəhayət istilik kimi udulur və yayılır (cari axına müqavimət). Digər tərəfdən, düşən işığın elektrik sahəsi uzun zəncirlərə dik olduğu üçün qütbləşirsə, elektronlar aça bilmir, bu səbəbdən nə xalis cərəyan var, nə də istilik və ya udma. Beləliklə, yalnız bir qütbləşmə işığı (molekullar arasında) ötürülür. Polaroid filtrləri 45 sm kvadrat ölçülü iki 1/8 "qalın Plexiglas təbəqəsi arasında yerləşdirilir. 1 İstifadəsi asan olması üçün qütbləşmə oxları sarı lentlə işarələnir. İşıq qutusu 2 yaxşı polarizasiyalı ağ işıq mənbəyi yaradır. Biri filtr işıq qutusunun qarşısına qoyulur və ikinci bir filtr analizator rolunu oynayan qütbləşdiriciyə çevrilir.Malusun cos 2 θ intensivlik qanunu kimi tanınan yox olma qanunu analizator filtrini döndərərək nümayiş etdirilə bilər.

Qurmaq:

Mühazirə skamyası görüntüləmək üçün ən yaxşı yerdir - filtrlər səthə normal baxıldıqda işıq sönməsi ən çox başa çatır, beləliklə quraşdırma, yan qanadlarda oturan şagirdlərin qazana bilməsi üçün ön sıralardan mümkün qədər uzaq olmalıdır. ' çox əyri bir görünüş əldə etmirəm. Çox böyük mühazirə salonlarında sola, mərkəzə və sağ auditoriyaya optimal görünüş vermək üçün dönə bilən mühazirə demo arabası üzərində qurmağın məntiqi ola bilər. Əlbətdə bu, nümayişin ardıcıl olaraq üç dəfə təkrarlanmasını tələb edir, lakin çox çəkmir və əlavə vaxta dəyər.

Şərhlər:

Bu tip polarizasiya filtri Edwin H. Land tərəfindən 1928-ci ildə Harvardda 19 yaşlı bir tələbə ikən icad edilmişdir. 1852-ci ildə bir İngilis həkimi William Herepath tərəfindən köməkçisi təsadüfən xininlə bəslənmiş bir itin sidiyinə bir az yod düşdüyü zaman aşkarlanan bəzi qütbləşən kristallar haqqında oxumaq onun marağını artırdı! Əksər kristallar bütün dalğa boylarını eyni dərəcədə mənimsəmir və ötürülən işıq rənglidir. Belə kristallara deyilir dikroik 3 çünki onlardan bir istiqamətə keçən polarizasız işıq da fərqli bir istiqamətdən keçən işıqdan fərqli bir rəngə çevrilir.

1 Qütbləndirici material, Polaroid Polarizator şöbəsindən, 1 Upland Rd., Norwood MA 02062-dən əldə edilə bilən HN32 tipidir. 19 "× 50" × .030 "ölçülü təbəqələrdədir və polivinil spirtin neytral rəngli xətti polarizatorudur. yod tipi. Ümumi işıq keçiriciliyi təxminən% 32 və sönmə keçiriciliyi təxminən .005% -dir. ümumi istifadə üçün ötürülmə ilə yox olma arasındakı ən yaxşı tarazlığı təmsil edir. Həddindən artıq sönmə sıxlığı tələb olunursa, Polaroid Type HN22 istifadə edilməlidir. ümumi işıq keçiriciliyi təxminən% 22 və sönmə keçiriciliyi təxminən% 0.0005. Rəngi ​​biraz yaşıldır. Hər iki növ də yaxın infraqırmızı bölgədə (təxminən 850 nm-ə qədər) istifadə edilə bilər.
2 Logan modeli 2020 PortaView Light Box slayd / şəffaflıq görüntüləyicisi təxminən 45 × 35 sm ölçülüdür.
3 Dikroik kəlməsi udma yolu ilə qütbləşən işığa səbəb olan hər hansı bir material mənasına gəldi - buna görə Polaroid dikroik hesab olunur.


AccessScience haqqında

AccessScience mövcud olan ən dəqiq və etibarlı elmi məlumatları təqdim edir.

Mükafat qazanan elmi biliklərin qapısı kimi tanınan AccessScience, tələbələr üçün xüsusi olaraq yazılmış yüksək keyfiyyətli istinad materiallarını ehtiva edən inanılmaz bir onlayn mənbəyidir. Töhfə verənlər arasında 10.000-dən çox yüksək səviyyəli alim və 46 Nobel mükafatçısı var.

8700-dən çox bütün əsas elmi fənləri əhatə edən və bunları əhatə edən məqalələr McGraw-Hill Elm Ensiklopediyası və amp TexnologiyasıMcGraw-Hill Elm və amp texnologiyası

115.000-PLUS dan təriflər McGraw-Hill Elmi və Texniki Terminlər Lüğəti

3000 görkəmli elmi xadimlərin tərcümeyi-halları

19000-dən çox yüklənə bilən şəkillər və əsas mövzuları göstərən animasiyalar

VİDEOLARI Cəlbedici mükafat qazanan alimlərin həyat və yaradıcılığını vurğulayaraq

ƏLAVƏ İŞLƏMƏ ÜÇÜN TƏKLİFLƏR və tələbələri daha dərindən anlamağa və araşdırmağa yönəldən əlavə oxumalar

ŞƏHƏR ƏDƏBİYYATINA BAĞLI şagirdlərə ilkin məlumat mənbələrindən istifadə edərək biliklərini genişləndirməyə kömək etmək


Absorbsiya spektrləri

Maddə işığa səbəb ola bilər, amma bunun əksi də doğrudur: maddə işığı qəbul edə bilər. Astronomiyada bu fenomen tez-tez ağ işıq mənbəyindən (Günəşin səthi və ya başqa bir ulduzdan) asılı olmayaraq nazik bir qaz və ya toz buludundan keçəndə müşahidə olunur.

Bu vəziyyətdə, astronomlar qırmızıdan bənövşəyə qədər davamlı bir spektr görmək əvəzinə bir neçə rəng şüasının itkin düşdüyü və qaranlıq cizgilərin yerini aldığı bir spektr müşahidə edəcəklər.

İngilis kimyaçısı William Hyde Wollaston-un Günəş spektrinin məhz bu cür təsir göstərdiyini ilk dəfə 1802-ci ilə təsadüf etdi. Günəş spektri rəngli zolaqlar arasında çoxsaylı qaranlıq xətlər ilə kəsilir. O vaxt Wollaston bunun niyə belə olduğunu anlamırdı.

1814-cü ildə, Alman optikçisi Josef von Fraunhofer də günəş işığı spektrində eyni qaranlıq cizgilərə diqqət yetirdi. Onların əhəmiyyətini də başa düşməməsinə baxmayaraq, 324 sətirdəki mövqeləri ölçdü və sənədləşdirdi.

Alman fiziki Gustav Robert Kirchhoff, Fraunhofer & rsquos qaranlıq cizgilərin müəyyən bilinən elementlərin yaydığı parlaq cizgilərə tam uyğun gəldiyini yalnız 1859-cu ildə başa düşdü. Onun sözlərinə görə, qaranlıq xətlər Günəş və atmosferdə mövcud olan, lakin Günəşin səthindən yayılan bəzi spektral şüaları özündə cəmləyən xüsusi kimyəvi elementləri təmsil edirdi.

Kirchhoff bu spektruma & ldquoabsorbsiya spektri & rdquo adını verdi. Təəssüf ki, o zaman maddənin spektral şüaları necə udacağını anlamadı.

1860-cı ildə, İtalyan astronomu Giovanni Battista Donati teleskopuna bir spektroskop bağlamaq fikri tapdı. On beşə yaxın ulduz spektrini araşdırdı və nəticələrini 1863-cü ildə nəşr etdi. Onu 1862-ci ildə həvəskar İngilis astronomu William Huggins, Amerikalı astronom Lewis Morris Rutherfurd və İtalyan astronomu Angelo Secchi izlədi. Günəş, planetlər, Ay və ulduzlar.

Bu tədqiqatçılar, ulduzların yaydığı işığdan ilk məlumat çıxararaq elmi inqilaba başladılar. Onları tez bir zamanda digər astronomlar izlədilər və emissiya spektrlərinin öyrənilməsi astronomiyanın əsas tədqiqat sahəsi oldu. Kifayət qədər irəliləməyə baxmayaraq, işığın maddə ilə necə udulmasının izahı hələ dövrün alimlərindən qaçdı.

Danimarkalı fizik Niels Henrik David Bohr nəhayət 1913-cü ildə cavabı verdi. Bohr müsbət bir nüvənin ətrafında spesifik orbitalları tutan mənfi yüklü elektronlardan ibarət atomun yeni bir modelini hazırladı.

Bohr-a görə, elektron orbital nüvədən nə qədər uzaq məsafədə yerləşsə, nüvəyə olan böyük məsafəni və cəlbedici gücünü kompensasiya etmək üçün enerji miqdarı o qədər yüksəkdir.

Sərin bir material qızdırıldığında, elektronların bir hissəsi nüvənin yaxınlığındakı aşağı enerjili orbitallardan daha uzaq və daha yüksək enerji orbitallarına sıçrayacaqdır. Bunu etmək üçün hər bir elektron, tutacağı yeni orbitalın enerji səviyyəsinə tam uyğun gəlmək üçün enerji miqdarını artırmalıdır.

Bohr, elektronların Plank və Einşteynin izah etdiyi kimi bu əlavə enerjini & ldquoenerji paketləri və rdquo şəklində mənimsəməsini təklif etdi.

Eyni tip fenomen, bir ulduzun səthindən (Günəş kimi) çıxan işığın ətrafdakı soyuducu qazlardan parladığı zaman meydana gəlir. Atmosfer ulduzdan yayılan ağ işığın bir hissəsini udur ki, bu da qazda olan elementlər üçün xarakterik olan qaranlıq xətlər (udma xətləri) ilə işarələnmiş rəng spektri yaradır.

Bir ulduz və rsquos spektrinin tədqiqi bizə atmosferin kimyəvi tərkibi haqqında məlumat verir.


Qaranlıq maddədə işıq parıldayır

Çox uzaq kvarslardan gələn işığı istifadə edərək qalaktikalararası məkanı öyrənmək: super kompüter istifadə edən simulyasiyalar sayəsində yeni araşdırmalar Kainatın ən böyük sirlərindən birinə dair yeni dəlillər təqdim etdi.

Sonsuz qalaktikalararası fəzalardan keçən bir şəbəkə, çox uzaq işıqlar ilə işıqlandırılmış sıx bir kosmik meşə və həll etmək üçün böyük bir müəmma. Bunlar SISSA, ICTP, Kembric Astronomiya İnstitutu və Washington Universiteti və ndash Universitetinin tədqiqatçılarından ibarət beynəlxalq bir qrup tərəfindən həyata keçirilən elmi bir araşdırmanın mənzərəli maddələridir. Bu, təməl elementlərdən birinin biliklərinə əhəmiyyətli bir detal əlavə edir. Kainatımızın: qaranlıq maddə. Xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün elm adamları & ldquocosmic web & rdquo - bütün Kainatda mövcud olan qaz və qaranlıq maddənin meydana gətirdiyi filamentlər şəbəkəsinin - çox uzaq kvazarlar və qalaktikalardan gələn işıqla qarşılıqlı təsirini analiz etdilər. Kosmik liflərin hidrogenlə qarşılıqlı əlaqəli fotonlar & ldquoLyman-alfa meşə və rdquo ilə müəyyən edilmiş bir çox udma xətti yaradır. Bu mikroskopik qarşılıqlı təsir qaranlıq maddənin kosmoloji məsafələrdə bir neçə vacib xüsusiyyətini aşkar etməyə müvəffəq olur. Tədqiqat və nəticələr, çox yavaş hərəkət edən hissəciklərdən ibarət olan Soyuq Qaranlıq Maddə nəzəriyyəsini daha da dəstəkləyir, ilk dəfə başqa bir modellə, yəni qaranlıq olan Qeyri-səlis Qaranlıq Maddə ilə uyğunsuzluğu vurğulayırlar. maddə hissəcikləri daha böyük sürətlərə malikdir. Tədqiqat beynəlxalq paralel superkompüterlərdə həyata keçirilmiş simulyasiyalar vasitəsilə aparılıb və bu yaxınlarda dərc edilmişdir Fiziki Baxış Məktubları.

Kosmosumuzun vacib bir hissəsini təşkil etsə də, qaranlıq maddə birbaşa müşahidə olunmur, elektromaqnit şüası yaymır və yalnız cazibə təsirləri ilə görünür. Bundan əlavə, təbiəti dərin bir sirr olaraq qalır. Bu cəhəti araşdırmağa çalışan nəzəriyyələr müxtəlifdir. Bu araşdırmada, elm adamları bunlardan ikisini araşdırdı: müasir kosmologiyanın bir paradiqması sayılan & ldquocold & rdquo qaranlıq maddə və qaranlıq maddənin ultralight bozonlardan ibarət olduğu düşünülən alternativ bir model olan Qeyri-səlis Qaranlıq Maddə (FDM). kiçik tərəzilərdə əhəmiyyətsiz bir təzyiq. Araşdırmalarını həyata keçirmək üçün elm adamları, Lyman-alfa meşəsi adlandırılanları analiz edərək kosmik ağı araşdırdılar. Lyman-alfa meşəsi, çox uzaq və son dərəcə parlaq mənbələrdən gələn işığın yaratdığı, yer üzünə doğru gedən yol boyunca qalaktikalararası məkandan və teleskoplardan keçən bir sıra udma xəttlərindən ibarətdir. Fotonların kosmik filamentlərdə mövcud olan hidrogenlə atom qarşılıqlı əlaqəsi, kosmos və qaranlıq maddənin nəhəng məsafələrdəki xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün istifadə olunur.

Tədqiqatçılar superkompüterlərlə aparılan simulyasiyalar vasitəsilə işığın kosmik şəbəkə ilə qarşılıqlı təsirini təkrarladılar. Alınan nəticələr əsasında qaranlıq maddəni təşkil edən hissəciklərin bəzi xüsusiyyətlərini çıxara bildilər. Daha çox xüsusən, dəlillər ilk dəfə FDM modelinə görə qaranlıq maddə əmələ gətirdiyi hissəciklərin kütləsinin Keck teleskopu (Havay, ABŞ) və Lyman-alfa meşəsi ilə uyğun olmadığını göstərir. Çox böyük teleskop (Avropa Cənubi Rəsədxanası, Çili). Əsasən, tədqiqatın Qeyri-səlis Qaranlıq Maddə nəzəriyyəsini təsdiqləmədiyi görünür. Verilər bunun əvəzinə & ldquocold & rdquo qaranlıq maddə modeli tərəfindən nəzərdə tutulan ssenarini dəstəkləyir.

Alınan nəticələr, elm adamlarının dediyinə görə, qaranlıq maddəni təsvir etmək üçün yeni nəzəri modellər və kosmosun xüsusiyyətləri ilə bağlı yeni fərziyyələr yaratmağa imkan verdikləri üçün vacibdir. Üstəlik, bu nəticələr laboratoriyalarda təcrübələrin həyata keçirilməsi üçün faydalı göstəricilər verə bilər və bu cazibədar elmi mövzuda irəliləməyə yönəlmiş müşahidə səylərinə rəhbərlik edə bilər.

Yerli IoA əlaqə: Dr Martin Haehnelt, Kavli Cosmology Cambridge üçün İnstitut

Trieste Mətbuat şərhi burada və Tədqiqat işi: Irsic, Viel, Haehnelt, Bolton & amp Becker

Şəkillər (daha yüksək qətnamə versiyasına keçid üçün şəkilə vurun).

Sol tərəfdə standart soyuq ssenaridə kosmik şəbəkə, sağ tərəfdə isə Qeyri-səlis Qaranlıq Maddə modelində necə görünəcəyi. Hər iki paneldəki əyri xətlər kosmik şəbəkədəki neytral hidrogen tərəfindən udulmanın iki modeldə necə davrandığını göstərir. Sağ əyri məlumatla razılaşmır, solu isə.


Absorbsiya spektroskopiyası

Fizika baxımından absorbsiya fotonlardan alınan enerjinin maddə ilə qəbul edilməsi və istilik kimi digər enerjiyə çevrilmə üsulu olaraq təyin edilir. Elektromaqnit spektrindəki bütün işıqlar müxtəlif enerji səviyyələrindəki fotonlardan ibarətdir. Radio dalğaları daha az miqdarda enerjiyə sahib olan fotonlardır və qamma şüaları çox yüksək səviyyədə olan fotonlardır. Foton maddəyə dəyəndə material ya əks oluna bilər, ya da mənimsənilir. Və sorulursa, fotonun enerjisi istiyə çevrilir.

Bir cismin udma qabiliyyəti, elektromaqnit şüalanmanın neçə faizini udma ehtimalının ölçüsüdür. Şəffaf və ya yansıtıcı cisimlər qeyri-şəffaf, qara rəngli cisimlərdən daha az absorbe edir.

Bu konsepsiya hansının dalğa uzunluğunun bir cisim və ya qaz buludu tərəfindən udulduğunu ölçə bilən astronomlar üçün nədən ibarət olduğuna dair bir fikir əldə etmək üçün çox vacibdir. Bir ulduzun işığını prizmadan keçirtdiyiniz zaman o ulduzdan gələn bir spektr əldə edirsiniz. Ancaq bəzi spektrlərdə müəyyən bir dalğa uzunluğundakı fotonların yayılmadığı boş xətlər, boşluqlar var. Bu o deməkdir ki, bəzi müdaxilə edən obyektlər bu dalğa boyundakı bütün fotonları özünə çəkir.

Məsələn, bir ulduzun işığının natriumla zəngin bir planetin atmosferindən necə keçdiyini düşünün. Bu natrium fotonları ulduzun işığından spektrdə boşluqlar yaradaraq müəyyən bir dalğa uzunluğunda udacaq. Bu boşluqları məlum qazların udma xətti nümunəsi ilə müqayisə edərək, astronomlar planetdəki atmosferi & # 8217; Bu ümumi metod bir çox cəhətdən astronomlar tərəfindən uzaqdakı cisimlərin nədən hazırlandığını öyrənmək üçün istifadə olunur.

Absorbsiyanın əksi emissiyadır. Fərqli elementlərin fotonları qızdırdıqda buradan çıxaracağı yerdir. Fərqli elementlər fotonları fərqli enerji səviyyələrində sərbəst buraxacaq və onların elektromaqnit spektrindəki rəngləri astronomlara obyektin hansı elementlərdən yarandığını kəşf etməyə kömək edir. Dəmir qızdırıldıqda, fotonları oksigen tərəfindən buraxılan naxışdan fərqli olaraq çox xüsusi bir şəkildə sərbəst buraxır.

Həm udma, həm də emissiya astronomların Kainatın nədən yarandığını anlamalarına kömək etmək üçün bir barmaq izi rolunu oynayır.

Kainat Bu gün üçün Absorbsiya Spektroskopiyası haqqında bir çox məqalələr yazmışıq. Burada həvəskar spektroskopiya haqqında bir məqalə və işıq spektri ilə əlaqədar bir məqalə var.

Absorbsiya spektroskopiyası haqqında daha çox məlumat istəsəniz, Spektroskopiyanın Əsaslarına və İnfraqırmızı Spektroskopiya Səhifəsinə baxın.

Həm də Hubble Space Teleskopu haqqında Astronomiya Yayımının bir hissəsini qeyd etdik. Buraya qulaq asın, Bölüm 88: Hubble Kosmik Teleskopu.


Reflection Absorbsiya & amp Transmission arasında bir neçə fərq var. Bunlar:

Əks Udma Transmissiya
İşıq şüaları bir cismin üzərinə düşəndə ​​sıçrayacaq İşıq şüaları bir cismin üstünə düşəndə ​​udulur İşıq şüaları bir cismin üzərinə düşəndə ​​cisimdən keçir
Yansıma parlaq bir səthdə olur Absorbsiya çox parlaq səthlərdən başqa hər hansı bir səthdə olur Transmissiya şəffaf tipli səthlərdə baş verir
Misal: Güzgülər, Düz su səthi və s. Nümunə: Kərpic, kitab və s. Misal: Şüşə, su, hava və s.

Absorbsiya spektri

udma spektri davamlı spektr qara cisim üzərində üst-üstə düşən qaranlıq xətlərin seriyası və ya naxışı, üzərinə düşən bütün elektromaqnit enerjisini özündə cəmləşdirən idealizə olunmuş bir cisim, davamlı spektr dalğa boyları və ya rənglərin fasiləsiz radiasiyasından ibarət olan bir işıq spektri,.

Absorbsiya spektri
Absorbsiya xətləri olan bir spektr.
Sürətləndirmə.

Absorbsiya spektri: Ulduz spektrlər nəyə bənzəyir (ulduzlardan müşahidə olunan işıq)? Ulduzlar udma xətti spektrlərinə malikdir. Ulduzları "sərin" qaz udma atmosferi olan isti davamlı bir qaynaq kimi düşünə bilərik. Vurulan dalğa uzunluqları, ulduz atmosferindəki qazın kimyəvi tərkibindən asılıdır.

: Əksər ulduzlar nüvədən daha az sıx olan xarici qaz təbəqələri ilə əhatə olunmuşdur. Nüvədən çıxan fotonlar bütün tezlikləri (və enerjiləri) əhatə edir. Xüsusi tezliklərin fotonları, diffuz xarici təbəqədəki elektronlar tərəfindən əmələ gələ bilər ki, bu da elektronun enerji səviyyələrini dəyişməsinə səbəb olur.

kvazanın HS1603 + 3820 - I. Müşahidələr və məlumatların təhlili s. 1205
A. Dobrzycki, M. Nikolajuk, J. Bechtold, H. Ebeling, B. Czerny və A. R ża "ska
DOI:.

düşən elektromaqnit şüalanmanın material tərəfindən bir sıra tezliklər daxilində udma hissəsini göstərir.
müşahidə olunan atomlardan. Albert Einstein
Albert Einstein.

közərmə mənbəyindən gələn işıq fotonları özünə çəkən soyuducu qazdan keçəndə yaranır.

Qaranlıq xətlər davamlı bir spektrə bükülmüşdür.
sürətləndirmə.

astronomyknowhow.com saytından
Ağ işığı (bütün rəngləri birləşdirərək) sərin hidrogen qazından ötürsək nə olar. Bu vəziyyətdə hidrogen, işığı daha isti olsaydı, yayacağı dalğa uzunluğunda eyni şəkildə alır.

bir sıra qaranlıq xətlərin kəsdiyi fasiləsiz bir spektr kimi görünür. İşarə
5. Bir elementin yaratdığı emissiya xətlərinin dalğa uzunluqları eyni elementin əmələ gətirdiyi udma xətlərinin dalğa uzunluğundan fərqlidir. İşarə.

- İşıqlandıqda bir cisim tərəfindən çəkilən işığın rəngləri. Dəqiq rənglər obyektin tərkibindən asılıdır və Emissiya Spektrindəki rənglərlə eynidir.

Kirchoffun üçüncü spektri işıq mənbəyinə deyil, müşahidəçiyə gedən yolda işığın nə ilə nəticələnə biləcəyinə işarə edir: İncə bir qazın ağ işığa təsiri, enerjini bir neçə ayrı dalğa uzunluğunda xaric etməsidir.

Heç bir mühit bəzi enerji itkisi olmadan radiasiya keçirmir. Bu enerji itkisinə udma deyilir. Enerji mühit içərisində başqa bir formaya çevrilir. həmçinin Lambert Qanununa baxın. [DC99]

Yer atmosferinə uyğun olan sadə bir qaz qarışığı
Veb sistemində HITRAN istifadə edərək yaradılan HITRAN məlumatlarına əsaslanan Venera atmosferinin tərkibi [81]. [82] .

. Belə bir şəkildə əmilən bir maddə seçici absorber adlanır və ideal qara bədən, ağ bədən və ya boz bədən ilə ziddiyyət təşkil edir.

Əksinə, bəzi ayrı-ayrı cizgilərin əskik olması halında, bir

. Yalnız ayrı-ayrı xətlər mövcuddursa, bir emissiya spektrini müşahidə edir.
KONVEKSİYA: Böyük istilik dərəcələri ilə idarə olunan maye dövranı, bu avtomatik dövriyyə ilə istilik ötürülməsini təmin edir.

Flaş spektri Günəş tutulmasının normaldan dərhal əvvəl meydana çıxan spektri

qısa müddətdə tacın öz emissiya spektri ilə əvəz olunur.

Nümunə emissiya və ya

hər bir element üçün fərqlidir (və belədir), onda bir spektrə baxaraq spektrin istehsalında iştirak edən qazı təyin edə bilərsiniz. Bu, atomlara barmaq izi qoymağa bənzəyir - burada element identifikasiyası əldə etmək üsulu var! .

Niyə bir qaz buludundan davamlı bir mənbəyə baxmaq bir

? Davamlı mənbədən gələn fotonlar buludun içinə girir və atomlar atom enerjisi səviyyələri ilə uyğunlaşan fotonları tam olaraq absorbe edir.

Bu dövrdə, məsələn, dünyanın HD 3823 d-nin göstərdiyi 83 işıq ili məsafədə biyosferləri saxlayan bir sıra ekstolar günəşlər tapıldı.

bəzi bolluqda xlorofil varlığını göstərən.

Eksen Döşən Spiral Qalaktikalar Meteoritlər Oksigen Kosmik Servislər HII Bölgə Qayalar İnfraqırmızı Subatomik Hissəciklər Emissiya Azimut Tranzit Entropiyası
Curious Minds Online
1946 qonağımız var və onlayn üzvlərimiz yoxdur.

YAXINLIQDA, planetar atmosferdəki molekullar zəngin bir şey nümayiş etdirir

, analizi atmosferin tərkibini və istiliyini təyin etməyə imkan verir.

Bir emissiya spektri atomlar və ya molekullar tərəfindən yayılan bütün radiasiyalardan ibarətdir, halbuki

, davamlı bir spektrin hissələri (bütün dalğa boylarını ehtiva edən işıq) itkin olur, çünki işığın keçdiyi mühit tərəfindən mənimsənilib.

GRB970508 adlı GRB ilə əlaqəli optik keçid spektri bir

0.835 kosmoloji qırmızı sürüşmə mənzərəsi boyunca yerləşən qalaktikanın. Bu, GRB-nin özünün daha da uzaq olduğu və GRB-ləri kosmoloji məsafələrə (milyardlarla işıq ili uzaqlıqda) yerləşdirməsi demək idi.

"Güclü astarlı" adlandırılsa da (güclülərindən

), metal tərkibi Günəşdən yüzdə 10 daha çoxdur. Kappa-1 Ceti-yə vurğunluq onun fəaliyyətindən qaynaqlanır. Ulduzun uzun müddətdir ki, təxminən 9.2 ilə 9 arasında bir müddətdə bir qədər dəyişdiyi məlumdur.

İlk qazma qazı qalaktikadan yalnız 190.000 işıq ili məsafəsində - qalaktik uzunluq ölçüsündə nisbətən yaxın məsafədə yerləşir və siluetdə

daha uzaq arxa kvarsın QSO J1444535 + 291905.

astronomik bir cismin, aramızdakı hər hansı bir qaz buludu işığı uddu.


Mündəricat

Bir çox yanaşma potensial olaraq şüalanma emilimini kəmiyyət olaraq göstərə bilər və əsas nümunələr aşağıdakılardır.

  • Absorbsiya əmsalı, bir-biri ilə bir-birinə bağlı bəzi alınmış kəmiyyətlər
  • Zəifləmə əmsalı (NB "udma əmsalı" ilə sinonim məna ilə nadir hallarda istifadə olunur) [alıntıya ehtiyac var]
  • Molar zəifləmə əmsalı ("molar udma qabiliyyəti" də deyilir), bu udma əmsalı molyarlığa bölünür (bax: Beer-Lambert qanunu)
  • Kütlə zəifləmə əmsalı ("kütləvi sönmə əmsalı" da deyilir), bu da udma əmsalı sıxlığa bölünür
  • Uyğunlaşma əmsalı və zəifləmə əmsalı ilə sıx əlaqəli olan udma kəsiyi və səpələnmə kəsiyi, azalma əmsalı ilə bərabərdir
  • Nəfəs alma dərinliyi və dəri təsiri, yayılma sabitliyi, zəifləmə sabitliyi, faz sabiti və mürəkkəb dalğalanma nömrəsi, mürəkkəb qırılma göstəricisi və sönmə əmsalı, kompleks dielektrik sabitliyi, elektrik müqaviməti və keçiriciliyi daxil olmaqla digər radiasiya udma tədbirləri.
  • Absorbsiya ("optik sıxlıq" da deyilir) və optik dərinlik ("optik qalınlıq" da deyilir) daxil olmaqla əlaqəli tədbirlər

Bütün bu kəmiyyətlər, ən azı müəyyən qədər bir mühitin radiasiyanı nə qədər yaxşı qəbul etdiyini ölçür. Onların arasında praktikantların istifadə etdiyi sahə və texnikaya görə dəyişir, çox vaxt sadəcə konvensiyaya görədir.

Bir cismin udma qabiliyyəti, düşən işığın onun tərəfindən nə qədər çəkildiyini təyin edir (əks olunmaq və ya qırılmaq əvəzinə). Bu, Beer-Lambert qanunu ilə obyektin digər xüsusiyyətləri ilə əlaqəli ola bilər.

Bir çox dalğa uzunluğundakı udma qabiliyyətinin dəqiq ölçülməsi, bir tərəfdən bir nümunənin işıqlandığı və hər tərəfdən nümunədən çıxan işığın intensivliyini ölçdüyü udma spektroskopiyası ilə bir maddənin müəyyən edilməsinə imkan verir. Bir neçə udma nümunəsi ultrabənövşəyi-görünən spektroskopiya, infraqırmızı spektroskopiya və rentgen udma spektroskopiyasıdır.

Elektromaqnit şüalanmanın udulmasını anlamaq və ölçmək müxtəlif tətbiqetmələrə malikdir.


Videoya baxın: Tumlu meyvə bitkilərinin böyümə və inkişafında ətraf mühit amillərinin rolu Online dərs - 106 (Sentyabr 2021).