Лекции - Конспект лекций по курсу Радиоастрономия

39

(2.48) I(ν) ∝ ν

–α

,

2

1−γ

=α

.

a(γ) [15].

a(γ)~0.1. a(γ)

(« -

») . ,

- , H

⊥

.

;

3/7

1

0

+γ

=Π

.

2 < γ < 3 70%.

-

. .

-

(« »).

:

1.

ν < ν

max

2

2.5

)(

γ−

ν∝νI .

2.

– . -

, .

H

n

e

H

p

20

~

3

2

cr

ν

=ν

. (2.47)

, . « » , ν < ν

cr

()

ν

−

ν∝ν

cr

2

3

eI . (2.48)

.

3.

. ν < ν

cr

2/5

)( ν∝νI .

40

2.6. Излучение кривизны

, ,

( . 2.6). -

R

B

-

, R

B

.

B

R

c

=ω

.

3

L

2

γ

π

=ν

B

c

R

c

,

1/3:

3

1

L

2

1

)(

ν

γ

π

≅ν

cB

R

c

e

I

, (2.49)

ν > ν

c

:

ν

−∝ν

c

I exp)( (2.50)

,

ν

c

~ 1 , γ

L

~ 10

3

.

. 2.6. .

41

2.7. Излучение в спектральных линиях атомов и молекул

κ

ν

: ν

ul

, — .

:

ν

ν−ν

−κ=κ

ν

2

0

2

exp c

Tk

M

ul

B

(2.51)

0

κ ( )

ul

l

u

A

g

gc

v

3

10

2/3

3

0

8 νπ

=κ

. (2.52)

u l – , ,

A

ul

– u l,

M

Tk

B

2

=v

– -

( ) M.

-

T

x

.

ν

−=

xB

ul

l

u

l

u

Tk

h

g

n

exp

. (2.53)

. ;

T

x

.

,

( -

) – « »

(column density).

(§5.2)

λ = 21 .

42

2.8. Молекулярное мазерное излучение

-

. ,

T

x

-

. (« -

») u

l .

0>

−

=

∆

ul

ullu

l

gn

gngn

n

. (2.54)

-

( -

).

ν

ul

u

l, . -

(maser – Microwave Amplification by Stimulated

Emission of Radiation).

, -

OH, H

2

O ,

, ,

–

(§§ 5.5, 6.1).

, -

( ):

()

+∆α

ν

−=

∂

∆∂

+α∆=

∂

+

∂

ν

,

2

,

Pn

h

I

t

n

AInc

x

I

c

t

I

(2.55)

A (

, -

), P – ( -

43

, u 1

3

1 ), I, ∆n,

P –

x t, α

ν

– ;

: ∆n

-

. -

. :

) ( -

):

()

,exp0)(

α

=

ν

c

x

IxI

(2.56)

πδν

∆λ

=α

ν

8

2

nA

ul

– , A

ul

– -

u→l, δν – ;

-

;

) ( -

, -

):

()

x

B

cS

IxI

p

Ω

α

+=

ν

2

0)(

, (2.57)

S

p

– ( -

), B – -

(2.39), Ω – , -

;

.

-

:

( ) , -

.

-

( ,

44

, . .). -

( -

) (

). , « -

» u→l, , -

p . 2.7. , l -

( – OH λ = 18 ),

;

, . -

p .

( -

OH, H

2

O, CH

3

OH, SiO H

2

CO) -

, ,

– -

( OH, H

2

O, SiO HCN).

OH, H

2

O H

2

CO (« »)

(§7.1).

. 2.7. .

45

2.9. Рассеяние излучения

, . -

.

. -

2

T

3

8

π

=σ

mc

e

= 6.65⋅10

–25

2

(2.58)

.

. -

.

()

,

cos11

2

θ−

ν

+

ν

=ν

′

mc

h

(2.59)

θ –

.

,

, , ,

– ,

:

. , -

,

, , ,

-

, .

-

,

.

– , –

46

.

()

2

rad

22

rad

4

2

4

1097.3

9

32

EuEu

mc

ce

dt

dE

−

⋅=

π

= . (2.60)

u

rad

– mc

2

, E –

. -

EudtdE

E

rad

C

2.25

/

==τ

. (2.61)

-

()

ϑ⋅

π

=

2

rad

2

C

S

sin

2

38/

/

u

H

dtdE

, (2.62)

ϑ – -

.

-

T

b

= 2.7 K. -

, -

,

T

b

~ 10

12

K.

- : -

, -

– -

,

.

47

Гл а в а 3. Солнце

3.1. Радиоизлучение спокойного Солнца

–

.

-

- .

780

3⋅10

7

1 1.50 -

. (λ~100 )

.

-

Rr 04.1= ,

28000

. -

120 . -

,

, -

. -

, ,

.

. -

, -

,

-

.

-

.

: 7000 K 20000 K, — 10

4

K.

, -

(1.9).

-

T

( -

48

)

:

)].exp(1[)exp( τ−−+τ−= TTT

b

(3.1)

τ -

∫∫

∞∞

ν

=∝α=τ

R

e

R

MEdrNdr

04.1

2

04.1

. (3.2)

3⋅10

26

–5

. -

N (r) = 10

8

(1.5 r

–6

+ 3 r

–16

)

–3

, (3.3)

r .

.

T

b

= T + T τ .

, (τ < 1),

( , )

–

, , ( ,

); -

. ~1.2 ,

,

. -

, . -

, -

.

49

. 3.1

. -

λ.

. -

N ,

. N ,

(3.3).

, - -

. ,

, -

-

(3.2) , -

(3.3), -

-

N

τ=1

.

N = N

τ=1

. , – N

τ=1

N – . 2 -

2

λ

N

τ=1

1 10

13

10

50

5⋅10

9

10

9

3.5 10

8

10

8

1.8⋅10

7

3.6⋅10

7

50

N (

–3

), N N

τ=1

. , -

50 N

τ=1

, N ,

- .

λ > 50

, N (« ») -

, N

τ=1

. -

(3.2). ,

. -

T

b

– N ,

, -

, .

.

, , -

, -

, . 3.2.

-

.

15-20%

.

, -

, , -

.

( . . 3.2):

∫

+∞

∞−

νν

′

α=τ )dsr(

, (3.4)

ds

22

2

r

rdr

ds

−

′

′′

=

.

, -

. 3.2.

.

51

. 3.3. 21

(

)

Fe XIV 5303 Å (

).

:

∫

+∞

∞−

ν

−

′

′′

α

=

′

τ .2)(

22

rr

drr)r(

r

(3.5)

(n r

′

) -

, (3.5) -

:

∫

+∞

∞−

ν

′′

−

′

′′′

α

=τ .

)(

2)(

2

rrn

r

rdr)r(

r

(3.6)

(3.6) -

,

.

3.2. Корональные конденсации

-

.

(« ») -

, -

.

-

– -

( . 3.3).

-

,

.

-

10

9

–3

,

52

~10

8

–3

( . 3.4). -

λ ≥ 10

-

.

-

λ.

-

, -

,

, -

-

(20–100 -

).

(

).

. -

, -

, - , -

1.5⋅10

5

K.

-

.

( ) -

, 10

7

K.

,

, 300 . -

( -

).

, -

-

.

. 3.4. -

.

53

3.3. Спорадическое радиоизлучение Солнца

, , -

, -

-

. , ,

.

,

.

,

( . 3.5). ,

-

.

-

,

, -

(2.2),

.

∂

∝

t

H

E

-

. -

-

. -

, ,

-

, Hα. -

( ). -

,

. -

.

. 3.5. -

-

.

54

-

« – » ( . 3.6).

.

(λ ≤ 10–20 ). :

.

( >80 ). -

–

.

(λ ~ 8–12 Å) -

-

.

,

λ~3

.

. 3.6. [9].

55

.

250 . -

(2′–5′), -

.

T

b

~ 10

6

–10

9

K.

,

()

R07.006.0 − ,

.

, , -

,

« », -

.

I ( ). -

(λ ~ 2–4 ),

. I

. -

,

T

kin

~ ~10

6

K,

. I

(~4′)

, .

~400000 . -

T

b

~ 10

8

–10

10

K. -

.

,

, .

– -

« ». , -

-

.

III U. ,

. -

, -

. 10

5

–10

6

( -

10

8

). .

~10

/ .

56

( ),

. -

, 2ν

1

, ~(1.85–2)ν

1

.

. -

, -

. ~3′.

: -

( « »,

ω ~ ω

p

).

III -

1946 . . . . III

.

(v ~ 1/3c),

, , -

.

4

2

m

Ne

p

π

=ω -

N , ω

p

, -

.

~10

10

-

~20 .

. -

ω

p

. -

, ~1/ν , -

(2.8):

2/3

15

~

T

N

ν

. -

(T ~ 10

6

K, N ~ 10

8

–3

) ν ~ 15

–1

,

1/15 . -

,

~5–10 .

, -

, N, ω

p

.

III

57

(

, VLA) -

~1/3c.

:

ω

p

? -

, -

. ω

p

-

- .

T ~ 10

6

K

.

30

1

~ / 10~

2

9

c

m

kT

e

T

=v -

30

~

ν

ν=ν∆

c

v

ν ~ 300

10 . ,

1)

, -

; 2) ν < ν

p

,

.

: ,

( 4 ),

.

(U-

),

. , -

, .

100 ,

~200000

. : -

( ),

ω

p

.

ω

p

. -

1 III

, , ( -

).

58

III

. , , -

: , -

,

. -

, ~10

–5

,

, , .

V . ~10%

III .

, H ~ 1 . 1

3

. V

, III .

,

;

-

. V 10

8

. -

V ,

III .

II .

( ).

.

II

, III . ~10

7

,

10

11

. ,

III

, II ,

~200 / . -

, -

. ; -

. 10–

15

. , II -

.

II – -

.

,

, III , 1000 / . -

Лекции - Конспект лекций по курсу Радиоастрономия

Подождите немного. Документ загружается.