[恒星大気の物理学] Absorption lineとEmission line

吸収線と輝線。

温度、密度が均一なガスの層を通過し、表面に(μ=1の方向に)出てきた光のintensityはRadiative transfer eq.の形式的な解の最後の式より、source functionを一定、とすると

となります。ここで、は考えているガス層の底のoptical depthです。ガス層のtopのoptical depthを0としているので、ガス層のoptical thicknessを表しており、図のと同じ意味を持っています。図では4つの場合を紹介いたします。

の時、 (LTEのとき)より

の時、 より

と近似できます。さらに場合分けして

(i) の場合、よりが大きい所に輝線or吸収線が現れる

(ii) の場合、の上に輝線が現れる

(iii) の場合、の上に吸収線が現れる

(ii), (iii)の場合はすなわち、光源をバックにして、その光源の温度より温度が低く希薄(光学的厚さ<1)なガスがある場合は吸収線が形成され、背景に光源がないか、ガスの温度が光源よりも高い時は輝線が形成されます。

 

 

 

 

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