[恒星大気の物理学] 水素原子のbound-free遷移

自由状態を虚数で表現します。

自由状態は虚数の量子数を持つとみなします。これをKramersが求めた式

に適用しましょう。すると

となります。ここではbound-free Gaunt factorです。

このプロセスで吸収される光の振動数は、リュードベリ(Rydberg)定数を用いて

…(1)

で与えられます。この式より

を用いて、水素原子の1個あたりのbound-freeの吸収係数は

となります。(1)式よりBound-free吸収係数はで値を持ち、近似的にに比例します。

水素原子による吸収係数を図にすると以下のようになります。

また中性水素の吸収端は以下の数値です。Lyman jumpは紫外、Balmer jumpは紫外と青色の中間、Paschen jumpは赤外領域です。

n λ(Å) Name
1 912 Lyman
2 3647 Balmer
3 8206 Paschen
4 14588 Brackett
5 22790 Pfund

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