რისი აღმოჩენაა შესაძლებელი ციური ობიექტის სპექტრის დათვალიერებით. რისგან შედგება ვარსკვლავები (ვარსკვლავების სპექტრები)? სპექტრული ანალიზი და ტემპერატურის დიაპაზონი

ფრაუნჰოფერის დასკვნების შესაბამისობა შეფასებულია მრავალი ათწლეულის განმავლობაში. დაახლოებით 1860 წელს რობერტ ვილჰელმ ბუნსენმა (1811-1899) და გუსტავ რობერტ კირხჰოფმა აჩვენეს სპექტრული ხაზების მნიშვნელობა ქიმიურ ანალიზში. კირხჰოფმა ახალგაზრდობაში, 26 წლის ასაკში, კონიგსბერგში დაიწყო და ბრესლაუს უნივერსიტეტის პროფესორი გახდა (ცხრა ვროცლავი). იქ გაიცნეს ბუნსენი და დამეგობრდნენ. თუ ბუნსენი გადავიდა ჰაიდელბერგში, მას შეეძლო ადგილი ეპოვა კირხჰოფისთვის. 1871 წელს კირხჰოფი გახდა თეორიული ფიზიკის პროფესორი ბერლინში. როგორც ჩანს, კირხჰოფი თავის ლექციებში ხშირად ანელებდა სტუდენტებს, ვიდრე მათში ენთუზიაზმს აღძრავდა, მაგრამ მის სტუდენტებს შორის იყვნენ ჰაინრიხ ჰერცი და მაქს პლანკი, რომლებიც გახდნენ დიდი ფიზიკოსები.

დიდი ხნის განმავლობაში, კირჩჰოფი თანამშრომლობდა ბუნსენთან, ატარებდა მის წარმატებულ გამოკვლევებს. ბუნსენმა ჩაატარა ფერების ქიმიური საწყობის ანალიზი ფერების მიღმა, რომელიც სუნი ავრცელებდა მისი ცნობილი ფლამინგოს ბარბაროსულ ცეცხლს. კირჩჰოფი თვლის, რომ სჯობს სპექტროსკოპი გამოიყენოს ფერის უფრო ზუსტი დაბინდვისთვის. როგორც კი ეს დასრულდა, ფრაუნჰოფერის ყველა ხაზი გაუქმდა.
აღმოჩნდა, რომ გონების ნახევრის დამახასიათებელი ფერი ყალიბდება სხვადასხვა ელემენტების ფართო სპექტრის ნათელი სპექტრული ხაზებით. კანის ელემენტს აქვს ტენიანობის დამახასიათებელი ნიშანი სპექტრული ხაზების გამოჩენაში, რომლებიც ჩნდება სითხის ისეთ ტემპერატურამდე გაცხელებისას, რომ ღვინო ცხელ გაზად გარდაიქმნება. სპექტრული ხაზების მიღმა ხედავთ ქიმიური საწყობიგამოძიებამდე. 1859 წლით დათარიღებულ ფურცელზე ბუნსენი წერდა: „ჩვენ კირხჰოფთან ერთად ვაწარმოებთ გამოძიებას, რათა არ დაგვეძინოს. კირჩჰოფმა მოიპოვა შეუსაბამობა. ჩვენ ვიცით მზის სპექტრში მუქი ხაზების გამოჩენის მიზეზი და შევქმენით ხაზი... ნახევრის უწყვეტ სპექტრში იმავე ადგილებში, როგორც ფრაუნჰოფერის ხაზი, რომელიც ახვევს ბილიკებს თქვენთვის მნიშვნელობით. მზისა და ურყევი ვარსკვლავების ქიმიური საწყობის...“
სინამდვილეში, 1849 წელს ჟან ფუკომ (1819-1868) პარიზის მახლობლად აღმოაჩინა ცვლა ლაბორატორიულ სპექტრულ ხაზებსა და ხაზებს შორის მზის სპექტრში. მაგრამ რაიმე მიზეზის გამო, ეს აღმოჩენა დავიწყებას მიეცა. არაფერი იცოდნენ ფუკოს ნაშრომის შესახებ, ბუნსენმა და კირხჰოფმა გაიმეორეს და საფუძვლიანად გამოიკვლიეს იგი.

კირხჰოფმა დააფიქსირა თავისი შედეგები კირხჰოფის ე.წ. კანონების სახით.

• I კირჩჰოფის კანონი: ცხელი კაუსტიკური აირი და მყარი ნივთიერებები ვიბრირებენ უწყვეტ სპექტრში. სპექტრს უწოდებენ უწყვეტს, რადგან ამ წარმოდგენაში ყველა ფერი მხიარულია და, შესაბამისად, არ არის მუქი ხაზები.
• II კირჩჰოფის კანონი: სია (დაბალი ფილის რხევა)

აირები ვიბრირებენ სპექტრს, რომელიც შედგება ნათელი ხაზებისგან. Chi yaskravі
მგალობელ დოვჟინებთან ჰვილებს ემისიურსაც უწოდებენ
ჩვენი ხაზებით.
როგორც უკვე ითქვა, სპექტრი იგივე ხაზებით ჩნდება როგორც ცხელი, განზავებული აირი ბუნსენის მტვრის ნახევარში, როგორც ამას მოელოდა მუქი ბუგრისგან. თუმცა, თუ ქინძისთავის უკან განათავსებთ მსუბუქ ბირთვს და აძლევთ შუქს ინტენსიურად გადინების საშუალებას გაზის ნახევარში, შეგიძლიათ დაუშვათ ქინძისთავის შუქი და ნათურა, რომელიც მიდის ქინძის უკან ქინძისთავიდან, დაიკეცოს. მას შემდეგ, რაც შუქი, რომელიც გამოდის სპოტერის უკნიდან, შეიცავს უწყვეტ სპექტრს, შეგიძლიათ შეამჩნიოთ, რომ სპოტერის ნახევრის ნათელი ხაზები გადაფარავს უწყვეტ სპექტრს. ალე კირჩჰოფმა ეს არ დააფასა. თუმცა, არსებობს მუქი ხაზების უწყვეტი სპექტრი ამ ადგილებში, სადაც არის ემისიური ხაზები. და ეს არის ის, რაც ჩვენ დავაფიქსირეთ ჩვენს მესამე კანონში.

• კირჩჰოფის III კანონი: თუ უწყვეტი სპექტრი გადის განზავებულ გაზზე, სპექტრს ექნება მუქი ხაზები.

მუქ ხაზებს უწოდებენ შთანთქმის ხაზებს ან თიხის ხაზებს. მზის სპექტრს აქვს მზის ზედაპირის ქვედა, უკიდურესად ცხელი (დაახლოებით 5500 ° C) და სქელი ბურთულებიდან გამოსვლის უწყვეტი ტენდენცია. მთის ბილიკზე მსუბუქია მზიანი ატმოსფეროს ცივ და იშვიათ სფეროებში გავლა, რაც იძლევა ფრაუნჰოფერის ბნელ ხაზებს.
სპექტრულმა ანალიზმა შესაძლებელი გახადა სონსიას ქიმიური საწყობისა და ახალი ვარსკვლავის მიკვლევა. მაგალითად, მზის სპექტრის ორი მუქი სპექტრული ხაზი "E" მსგავსია ცხელი ნატრიუმის გაზის სპექტრის ნათელი ხაზების. საიდანაც კირჩჰოფმა და ბუნსენმა გამოიტანეს წყარო, რომელიც მდიდარია გაზის მსგავსი ნატრიუმით. გარდა ამისა, მათ მზის სპექტრში აღმოაჩინეს მარილიანობის, მაგნიუმის, კალციუმის, ქრომის, სპილენძის, თუთიის, ბარიუმის და ნიკელის ნიშნები. საუკუნის ბოლომდე იყო ღია წყალი, ქვანახშირი, სილიციუმი და უცნობი ელემენტი, რომელსაც ჰელიუმი ერქვა ბერძნული სახელის მზის პატივსაცემად. 1895 წელს დედამიწაზე ჰელიუმი გამოჩნდა. წყალში გაჩნდა ყველა ელემენტის უმარტივესი სპექტრი. მათი სპექტრული ხაზები ქმნის ისეთ მარტივ და სიმებიანი სერიას, რომელიც გამოიგონა იოჰან იაკობ ბალმერმა (1825-1898), ბაზელის უნივერსიტეტის თანამშრომელმა (შვეიცარია). მარტივი ფორმულაღირებულება їх dovzhin hvil. სპექტრული ხაზების ამ სერიას ბალმერის ხაზები ეწოდება.
თუმცა, შეუძლებელია კანზე დიდი რაოდენობით ელემენტების დონის დადგენა კანის ელემენტის სპექტრული ხაზების ინტენსივობის მიხედვით. ტემპერატურის გასაკონტროლებლად დამატებითი გამოთვლების გამოყენებით განმარტეს, რომ მზეში ყველაზე ნათელი ელემენტია წყალი (თუმცა მისი სპექტრული ხაზები არც თუ ისე ინტენსიურია), ხოლო მეორე ადგილი ჰელიუმს იკავებს. ყველა სხვა ელემენტამდე 2%-ზე ნაკლებია (ცხრილი ასევე აჩვენებს დედამიწის უდიდესი ელემენტების განაწილებას ადამიანის სხეულში).

ბოლოდროინდელი ქიმიური ანალიზი აჩვენებს, რომ სხვა ვარსკვლავები აღარ ჩანს მზეზე. ზოკრემა, წყალი - ყველაზე ფართო ელემენტი; ეს ნაწილი ხდება მარცვლის მასის დაახლოებით 72%. ჰელიუმის ნაწილი დაახლოებით 26%-ია, მაგრამ სხვა ელემენტებში 2%-ზე ცოტა მეტი იკარგება. იმის გამო, რომ ეს მნიშვნელოვანი ელემენტები სარკეების ზედაპირზე დევს, ისინი ძლიერად იჭრება ერთი სარკედან მეორეზე.

"ფიზიკის სპექტრული ანალიზი" - სპექტრალური ანალიზი დიდი გაკვეთილი. საჭიროა ოპტოტექნიკა და განათების ტექნოლოგიები - დღეს, ხვალ, სამუდამოდ! სტაციონარული ნაპერწკალი ოპტიკურ-ემისონური სპექტრომეტრია "METALSKAN-2500". ასეთი ვარსკვლავების სპექტრები მდიდარია ხაზის ლითონებითა და მოლეკულებით. სპექტრული ანალიზი ასტროფიზიკაში. გაკვეთილის მიზანი. ვუდის საქმიანობის ძირითადი სფეროა ფიზიკური ოპტიკა.

ვიბრაციის სპექტრი - დღის ნათურები. dzherel light-ის კლასიფიკაცია. ნინამ შეადგინა ყველა ატომის სპექტრის ცხრილი. მაგრამ ფიზიკური ქიმია შეიძლება სწრაფად განვითარდეს. სპექტრული ანალიზი. ასეთ მოწყობილობებს უწოდებენ სპექტრულ მოწყობილობებს. 4, 6 - ჰელიუმი. 7 - ძილიანი. თიხის ხაზების ნაცვლად, ვიბრაციის ხაზები ჩნდება ძილიან სპექტრში.

"სპექტრი" - Spectra viprominyuvannya. კანის ატომი ვიბრირებს ელექტრომაგნიტური სიხშირეების ერთობლიობას. სამი ტიპი: წვნიანი, ხაზოვანი, მუქი. გაჟღენთილია ჰელიუმით. ამიტომ კანის ქიმიურ ელემენტს აქვს თავისი სპექტრი. სუგასტი. გააუმჯობესა ლინზებისა და დიფრაქციული მოწყობილობების მომზადება. სპექტრი. პოსტულატი ბორუს. ფრაუნჰოფერ ჯოზეფ (1787-1826), გერმანელი ფიზიკოსი.

„სპექტრი და სპექტრული ანალიზი“ - სპექტრა. ვიბრაციის სპექტრი. სპექტრული ანალიზი. ხაზები გაპრიალებულია. სპექტროსკოპი. კრიმინალი მარჯვნივ. დისპერსია. გაზი ანათებს. სპექტრული ანალიზის მეთოდი. დოვჟინა ჰვილი. ჯოზეფ ფრაუნჰოფერი. კოლიმატორი. ბუნსენი რობერტ ვილჰელმი. სპექტრული ანალიზი ასტრონომიაში.

„იხილეთ სპექტრი“ – ვოდენი. 1. უწყვეტი სპექტრი. სპექტრის ტიპები: ლოკალური და ხაზის სიხშირის სპექტრის მოვლა. 4. Spectre გაპრიალებული. ნატრიუმი. 3. სმუგას სპექტრი. ლაბორატორიული რობოტი. სპექტრული ანალიზი. აქსესუარი ლითონის ქიმიური შენახვისთვის. Vaznachennya საწყობის გამოსვლა სპექტრისთვის. ჰელიუმი. 2. ხაზის სპექტრი.

სარკეები ალბათ საუკეთესოა ასტრონომიაში. გარდა ამისა, ყოფილი შინაგანი ბუდოვადა ჩვენ უფრო ლამაზად გვესმის ევოლუცია, თუნდაც ის კოსმოსში იყოს (დავეთანხმოთ, ჩვენ ასე ვფიქრობთ). მარჯვნივ მდებარე პლანეტები არც თუ ისე კარგია, რადგან მათი შინაგანი ნაწილის გაგება კიდევ უფრო მნიშვნელოვანია - მხოლოდ ზედაპირული. და მიუხედავად იმისა, რომ შიშებია, უმეტესობა ჩვენგანი დარწმუნებულია, რომ სუნი უბრალოდ ჩაქრა.

გასული საუკუნის დასაწყისში ერთმა ახალგაზრდა ასტროფიზიკოსმა ედინგტონთან ერთად სემინარზე შეიტყო, რომ უბრალოდ არაფერი ჩანს. რაზეც დადასტურებულმა ასტროფიზიკოსმა თქვა: ”კარგი, რადგან ჩვენ შეგვიძლია დაგინახოთ მილიარდობით კილომეტრის მანძილიდან, მაშინ ჩვენ გაპატიებთ”.

სინამდვილეში, ვარსკვლავები არც ისე მარტივია, როგორც ჩანს. მაგრამ მაინც, მათი თხილი უდიდეს ზომით იქნა დამუშავებული. ამის ორი მიზეზი არსებობს. უპირველეს ყოვლისა, შეგვიძლია რიცხოვნულად მოდელირებული სარკეები, რომლებიც, ჩვენი აზრით, წარმოებულია იდეალური გაზისგან. უფრო სწორედ, პლაზმიდან, რომელიც იდეალური აირის მსგავსად იქცევა, გავხდებით იმას, რასაც ვაპატიებთ. ასე არ არის პლანეტებთან. სხვაგვარად, ზოგჯერ უფლებას გვაძლევენ ვარსკვლავების ჩრდილებში ჩავიხედოთ, თუმცა მზე მაინც მნიშვნელოვანია.

საბედნიეროდ, ჩვენს ქვეყანას მოკლებულია უამრავი კარგი ასტროფიზიკოსი და სარკეების დარგის სპეციალისტი. ეს მნიშვნელოვანია, რადგან იყვნენ კარგი ფიზიკოსები, რომლებიც მუშაობდნენ ბირთვულ იარაღზე, ხოლო ვარსკვლავები მუშაობდნენ ბუნებრივ ბირთვულ რეაქტორებზე. და მას შემდეგ, რაც ჯავშანი განადგურდა, ბევრი ფიზიკოსი, მათ შორის ციმბირული, გადავიდა ვარსკვლავების გამოკვლევაზე, რათა ობიექტები მსგავსი იყოს. და მათ დაწერეს კარგი წიგნები ამ თემაზე.

მე მოგცემ ორ წიგნს, რომელიც, ჩემი აზრით, დაკარგავს მათგან საუკეთესოს, რომელიც რუსულია. "ვარსკვლავების ფიზიკა", რომლის ავტორიც არის ცნობილი ფიზიკოსი და ნიჭიერი შემდგენელი სამუელ არონოვიჩ კაპლანი, დაიწერა ალბათ ორმოცი წლის წინ, მაგრამ საფუძვლები მას შემდეგ არ შეცვლილა. და ვარსკვლავების ფიზიკის შესახებ მიმდინარე სიახლეები არის წიგნში "ვარსკვლავები" სერიიდან "ასტრონომია და ასტროფიზიკა", რომელიც ჩვენ კოლეგებთან ერთად შევიკრიბეთ. მკითხველებში ისეთი ინტერესია, რომ უკვე სამი წიგნია გამოცემული. და სხვა წიგნები, ისევე როგორც ორი მათგანი, იძლევა პრაქტიკულად ამომწურავ ინფორმაციას მათთვის, ვინც კარგად იცნობს ამ საკითხს.

ასეთი განსხვავებული ვარსკვლავები

როდესაც ჩვენ გვაოცებს კაშკაშა ცა, ვაფასებთ, რომ სარკეები აჩვენებენ მრავალფეროვან სიკაშკაშეს (ხილული მუხტი) და სხვადასხვა ფერს. გასაგებია, რომ სიახლოვე შეიძლება იყოს სწორი, რადგან ერთი ვარსკვლავი უფრო ახლოსაა, მეორე კი უფრო შორს, მაგრამ მნიშვნელოვანია იმის თქმა, რომელი ვარსკვლავია მართალი. და ფერის ღერძი ამაზე ბევრს გვეუბნება, რადგან რაც უფრო მაღალია სხეულის ტემპერატურა, უფრო შავ რეგიონში ვიბრაციის სპექტრში მაქსიმალურია. ვისურვებდი, რომ მხოლოდ სარკის ტემპერატურა შეგვეძლოს: წითელი ცივია, შავი ცხელი. როგორც წესი, ეს მართალია. თუმცა, არის შემთხვევები, როდესაც არსებობს განსხვავებები და სინანული, რაც დაკავშირებულია იმასთან, რომ სარკესა და ჩვენს შორის შუალედია. ხან მეტი გამჭრიახობაა, ხან აღარ არის. ყველამ იცის კონდახი მზისგან: ჰორიზონტზე მაღლა, თეთრია (ჩვენ ჟოვტიმს ვეძახით და თვალისთვის უფრო თეთრია, რომ სინათლე გვაბრმავდეს), მზე კი წითელია, როცა მიდიხარ და მიდიხარ რაიმეზე. . ცხადია, რომ ზედაპირის ტემპერატურა არ იცვლება მზეში, არამედ შუა ცვლის ხილულ ფერს და საჭიროა მეხსიერება. სამწუხაროდ, ასტრონომებისთვის დიდი პრობლემაა იმის გამოცნობა, თუ რამდენად შეიცვალა ფერი. სარკის ხილული (ფერადი) ტემპერატურა, იმის გამო, რომ მისმა შუქმა გაიარა ვარსკვლავთშორისი გაზით, ჩვენი პლანეტის ატმოსფეროში და სხვა დაშლილ მედიაში.

ცისკრის სინათლის სპექტრი ძალიან საიმედო მახასიათებელია, ამიტომ მნიშვნელოვანია მისი მნიშვნელოვნად გაუმჯობესება. ყველაფერი, რაც დღეს სარკეების შესახებ ვიცით, ვკითხულობთ მათი სპექტრიდან. ცისკრის სპექტრის გამოკვლევა ასტროფიზიკის დიდი, საგულდაგულოდ განვითარებული სფეროა.

აღსანიშნავია, რომ ორასზე ნაკლები წლის წინ, ერთმა ცნობილმა ფილოსოფოსმა, ოგიუსტ კონტმა თქვა: ”ჩვენ უკვე ბევრი რამ ვისწავლეთ ბუნების შესახებ და ასევე ის, რაც დიდი ხანია არ ვიცით - ეს არის ქიმიური საწყობი. ვარსკვლავები, რომ მათი მეტყველება აღარ იყოს ცნობილი, არ ჩაგვეჭედოთ ხელში. " ფაქტობრივად, ჩვენ თითქმის არ გვქონდა შანსი, რომ რამე ჩაგვეტანა ხელში, მაგრამ ფაქტიურად 15-20 წელი გავიდა და ხალხმა აღმოაჩინა სპექტრული ანალიზი, რადგან ქიმიური საწყობის შესახებ მაინც ყველამ იცოდა, ყოველ შემთხვევაში, სარკეების ზედაპირზე. ასევე, არ თქვათ "არაფერი". თუმცა, მალე გამოჩნდება ფულის გამომუშავების გზა, რომლის დაუყონებლივ არ გჯერათ.

ალე პერშ ნიჟი საუბრობს სპექტრზე, კიდევ ერთხელ გაოცებული სარკის ფერით. ჩვენ უკვე ვიცით, რომ გაზრდილი ტემპერატურის გამო სპექტრში მაქსიმალური ინტენსივობა გადადის ბნელ ზონაში და ამიტომ მოითხოვს ვიკორიზაციას. ასტრონომებმა ისწავლეს კონცენტრირება, რადგან ახალი სპექტრის ცოდნა ძალიან ძვირია. საჭიროა დიდი ტელესკოპი და დიდი სიფრთხილეა საჭირო იმისათვის, რომ დაგროვდეს საკმარისი შუქი დედამიწის სხვადასხვა ნაწილზე - და ამგვარად, მივიღოთ შედეგი მხოლოდ ერთი ვარსკვლავისთვის, რომელსაც აკონტროლებენ. და ფერი შეიძლება უბრალოდ შეიცვალოს და ეს შეიძლება გაკეთდეს მყისიერად მრავალი ფერისთვის. და მასობრივი სტატისტიკური ანალიზისთვის, ჩვენ უბრალოდ ვიღებთ მათ ორ-სამჯერ სხვადასხვა სინათლის ფილტრების მეშვეობით, ფართო გადამცემი ფანჯრით.

აირჩიეთ ორი ფილტრი - ლურჯი (B) და ვიზუალური (V) - ეს საკმარისია ჯერ სარკის ზედაპირის ტემპერატურის დასადგენად. მაგალითად, გვაქვს სამი სარკე, რომელიც ტემპერატურის ვარიაციებიზედაპირი, ფერი ყველასთვის განსხვავებულია. თუ ერთ-ერთი მათგანი მზის ტიპისაა (ტემპერატურა დაახლოებით 6 ათასი გრადუსია), მაშინ ორივე ფოტოზე დაახლოებით იგივე სიკაშკაშე იქნება. თუმცა, ცივი ვარსკვლავის სინათლეს B-ფილტრი უფრო ძლიერად ჩაქრება, თუ მცირე ხანგრძლივმა შუქმა გაივლის, ის მოგვცემს "სუსტ" ვარსკვლავს. და ცხელ ვარსკვლავთან მარჯვნივ, საწოლის წინ იქნები.

თუმცა, ორი ფილტრი საკმარისი არ არის. ხვალ შეგიძლია მოწყალება, როგორც მზე ჰორიზონტზე. ასტრონომები ირჩევენ 3 გადამცემ ფანჯარას: ვიზუალური, ლურჯი და მესამე - ულტრაიისფერი, ატმოსფეროს გამჭვირვალობას შორის. სამ სურათს შეუძლია ზუსტად გვითხრას, როგორ ამცირებს შუა საუკუნეების შუა ნაწილი კანის სიმსუბუქეს და როგორ არის ნესტიანი კანის ზედაპირის ტემპერატურა. მარცვლების მასობრივი კლასიფიკაციისთვის ეს 3-ფენიანი ფოტომეტრია ჯერ კიდევ ერთადერთი მეთოდია, რომელიც საშუალებას გვაძლევს დავთვალოთ მილიარდზე მეტი მარცვალი.

ვარსკვლავების მსოფლიო სერტიფიცირება

სპექტრი, რა თქმა უნდა, ბევრად უკეთ ახასიათებს ვარსკვლავს. სპექტრი სარკის „პასპორტია“, ამიტომ სპექტრული ხაზები ბევრ რამეზე გვეუბნება. სანამ „სპექტრული ხაზები“ ჩვენ ყველანი ჟღერდა, ცხადია, რომ ეს იგივეა (სლაიდი 08 – ქიმიური ელემენტების სპექტრები ხილულ გალუსში). ჰორიზონტალური ღერძის გასწვრივ - სინათლის ინტენსივობა დაკავშირებულია სინათლის გადაცემის სიხშირესთან. ხაზების ფორმის მსგავსების გამო, რატომ ჰგვანან ისინი სწორ ვერტიკალურ ნახატებს და არა წრეებს, ნაქსოვი ნაჭრებს ან ჭიკჭიკებს?

სპექტრული ხაზი არის სპექტროგრაფის შეყვანის სლოტის მონოქრომატული გამოსახულება. ჯვრის გარეგნობაში უფსკრული რომ შემექმნა, მაშინ სხვა ფერის ჯვრების ნაკრები გექნებოდა. ჩემი აზრით, მესამე კურსის ფიზიკოსები არიან დამნაშავეები, რომ ფიქრობენ ასეთ მარტივ გამოსვლებზე. ან, როგორც ჯარში, მათ თქვეს "ხაზი" - მთელი ხაზი? ყოველთვის არ არის მთელი ხაზი, რადგან სპექტროგრაფში შესასვლელი უფსკრული არ არის სავალდებულო, თუმცა, როგორც წესი, შესასვლელი გახსნა არის ვერტიკალური სწორი ჭრილი, ამიტომ უფრო ადვილია.

ნებისმიერ სქემაში, სპექტროგრაფს ყოველთვის აქვს დისპერსიული ელემენტი; ეს სივრცე შეიძლება შეიცავდეს პრიზმას ან დიფრაქციულ ელემენტებს. სარკე - ცხელი გაზის ნიშანი - ათავისუფლებს სხვადასხვა სიხშირის კვანტების დამახასიათებელ კომპლექტს. ჩვენ გავდივართ მათ შეყვანის უფსკრულისა და დისპერსიის ელემენტში და ვაშორებთ უფსკრულის გამოსახულებას სხვადასხვა ფერში, ბოლო ფერის მიხედვით დალაგებული.

ქიმიური ელემენტების თავისუფალი ატომების გამრავლებისას, სპექტრი ხდება წრფივი. ხოლო თუ ძერელოს სახით აიღებთ და შემწვარ ნათურის სპირალს გააცხელებთ, მიიღებთ უწყვეტ სპექტრს. Რატომ ასე? ლითონის გამტარს არ გააჩნია ენერგიის დამახასიათებელი დონეები, სადაც ელექტრონები, ველურად იშლება, ვიბრირებენ ყველა სიხშირეზე. ამიტომ არის ამდენი სპექტრული ხაზები, რომ ისინი ერთმანეთის მიყოლებით ერთმანეთს ემთხვევა და ჩნდება კონტინუუმი - უწყვეტი სპექტრი.

ახლა კი ვიღებთ უწყვეტი სპექტრის წყაროს და ამ სინათლეს გავატარებთ ცივ გაზში, ან ცივ, ქვედა სპირალში. ამ ტიპის სიბნელეში ჩნდება ფოტონების უწყვეტი სპექტრი, რომლის ენერგია მიუთითებს გადასვლებზე ენერგიის დონეებს შორის ამ გაზის ატომებში. І ამ სიხშირეებზე შეგვიძლია მთელ სპექტრში აღმოვაჩინოთ ხაზის ვიზორი, ჭრილი - არის პოლირების სპექტრი. მაგრამ ატომები, რომლებმაც გააფუჭეს სინათლის კვანტები, ნაკლებად სტაბილური გახდნენ და ადრე, ვიდრე გვიან, გაქრნენ. რატომ უნდა გააგრძელოს სპექტრი "ბინძურს" მოკლებული?

იმის გამო, რომ ატომს სხვა არჩევანი არ აქვს გარდა "ზაივას" ენერგიის გათავისუფლებისა. სპონტანური გამოხატვა ხდება სხვადასხვა მიმართულებით. თავდაპირველად და წინ გასაფრენი ფოტონების რაოდენობა, წინააღმდეგ შემთხვევაში, ლაზერის იძულებითი ვიბრაციის გავლენის ქვეშ, უმნიშვნელოა.

სპექტრული ხაზები კი ფართოა და სიკაშკაშის განაწილება შუაში არათანაბარია. ამ დროს თქვენ უნდა გამოავლინოთ პატივისცემა და გამოიკვლიოთ რაშია საქმე.

არსებობს უამრავი ფიზიკური ფაქტორი, რომ სპექტრული ხაზი გაფართოვდეს. სიკაშკაშის განაწილების (ან სიკაშკაშის) გრაფიკზე ჩვეულებრივ შეგიძლიათ იხილოთ ორი პარამეტრი: ცენტრალური მაქსიმუმი და დამახასიათებელი სიგანე. სპექტრული ხაზის სიგანე ჩვეულებრივ მცირდება მაქსიმუმის ინტენსივობის დაახლოებით ნახევარზე. ხაზის სიგანეც და ფორმაც შეიძლება გვითხრას სინათლის წყაროს ფიზიკურ მახასიათებლებზე. იაკებზე რას იტყვით?

ვთქვათ, ვაკუუმში გავაჩერეთ ერთი ატომი და არ შეეხოთ მას, არ ინერვიულოთ ამაზე. თუმცა, სპექტრის ამ ცვალებადობას ექნება არანულოვანი ხაზის სიგანე, რომელსაც ბუნებრივი ეწოდება. ვონი განპირობებულია იმით, რომ საზღვრების ვიბრაციის პროცესი საათში, სხვადასხვა ატომებში 10-8-დან 10-10 წმ-მდე. თუ ბოლოებში ელექტრომაგნიტური ხვეულის სინუსოიდს „გაჭრით“, ის აღარ იქნება სინუსოიდი, არამედ მრუდი, რომელიც იშლება სინუსოიდების ერთობლიობაში სიხშირეების უწყვეტი სპექტრით. და რაც უფრო მოკლეა ექსპოზიციის დრო, მით უფრო ფართოა სპექტრული ხაზი.

ბუნებრივი სინათლის წყაროებს აქვთ სხვა ეფექტები, რომლებიც აფართოებენ სპექტრულ ხაზს. მაგალითად, ატომების თერმული კოლაფსი. აქროლადი ობიექტის ფრაგმენტებს აქვთ ნულოვანი აბსოლუტური ტემპერატურა და მათი ატომები იშლება ქაოტურად: ნახევარი ჩვენს წინ არის, ნახევარი ჩვენს წინ, რადგან ისინი აოცებენ სითხის გაცვლის პროექციას. დოპლერის ეფექტის შედეგად პირველები იდება შავ ვედროში, ხოლო დანარჩენები - წითელ ვედროში. ამას ეწოდება სპექტრული ხაზის დოპლერის თერმული გაფართოება.

დოპლერის გაფართოება შესაძლებელია სხვა მიზეზების გამო. მაგალითად, მეტყველების მაკროსკოპული რევოლუციის შედეგად. ნებისმიერი ვარსკვლავის ზედაპირი დუღს: ცხელი აირის კონვექციური ნაკადები ამოდის სიღრმიდან და როცა მიაღწევს, ეშვება. ზოგიერთი ნაკადი, იმ მომენტში, როდესაც ისინი აღწევს სპექტრს, იშლება ჩვენზე ადრე, ზოგი - ჩვენამდე. კონვექციური დოპლერის ეფექტი უფრო ძლიერი და ნაკლებად თერმულია.

თუ ჩვენ გვაოცებს კაშკაშა ცის ფოტო, ჩვენთვის მნიშვნელოვანია გავიგოთ, რა არის სინამდვილეში ვარსკვლავების ზომა. მაგალითად, ეს არის ჩერვონა და შავი. თითქოს მათ შესახებ არაფერი ვიცოდი, შეიძლება ასე მეფიქრა: წითელ ვარსკვლავს ზედაპირის ძალიან მაღალი ტემპერატურა არ აქვს, მაგრამ რადგან მსურს მას შუშხუნით შევეხო, ის მაინც ჩემთან ახლოსაა. თუმცა სამიზნე ვარსკვლავამდე გარკვეული მანძილით, რაც იმას ნიშნავს, რომ შუქი სუსტია, პრობლემა არ მაქვს. ვქრები: ასე რომ, ბლაკიტნა ნიშნავს ცხელს, მაგრამ ვერ ვხვდები რამდენად ახლოს ვარ თუ შორს. აჟე ვინა მოჟე ბუტი დიდი ზომადა დიდი ზეწოლა მოახდინე, თორემ ის იმდენად შორსაა, რომ არ არის საკმარისი სინათლე რომ მოვიდეს. ან, სხვათა შორის, შეიძლება ასე სუსტად ანათებდეს, რადგან ძალიან პატარაა, თუნდაც ახლოს იყოს. როგორ განვასხვავოთ დიდი ვარსკვლავი პატარასგან? შესაძლებელია სარკის სპექტრის მნიშვნელობის გამოთვლა ხაზოვანი ზომა?

ვისურვებდი, რომ შემეძლოს, არა. ალე, ტიმ არა მენშ, ცე მოჟლოვო! მარჯვნივ პატარა ვარსკვლავები მძლავრი არიან, დიდებს კი იშვიათი ატმოსფერო აქვთ, ამიტომ მათ ატმოსფეროში არსებული გაზი სხვადასხვა გონებაშია. თუ ჩვენ ვირჩევთ ეგრეთ წოდებული ჯუჯა ვარსკვლავების და გიგანტური ვარსკვლავების სპექტრებს, მაშინ მნიშვნელოვანი განსხვავებაა სპექტრული ხაზების ხასიათში (სლაიდი 16 - ჯუჯა ვარსკვლავებისა და გიგანტური ვარსკვლავების სპექტრები განსხვავდება სპექტრული ხაზების სიგანეში іній ). გიგანტური კანის იშვიათ ატმოსფეროში ატომი თავისუფლად დაფრინავს, იშვიათად მკვეთრად. პრაქტიკულია ყველა სუნის დაშლა, თუმცა, სანამ ისინი ერთმანეთს პატივს არ სცემენ, გიგანტების სპექტრული ხაზები ახლოსაა მათ ბუნებრივ სიგანესთან. ღერძი კი ჯუჯაა - ვარსკვლავი მასიურია, მაგრამ ძალიან პატარა და, შესაბამისად, გაზის ძალიან მაღალი სისქის გამო. მის ატმოსფეროში ატომები სტაბილურად ურთიერთობენ ერთმანეთთან, პატივისცემით ვიბრირებენ ჭურჭელს მკაცრად მღერის სიხშირით: რადგან კანს შეიძლება ჰქონდეს საკუთარი ელექტრული ველირაც სუსიდას მინდორში მოედინება. იმ ატომების მეშვეობით, რომლებიც მკვეთრია სხვადასხვა გონებაში, იქმნება ხაზის ეგრეთ წოდებული სტარკიანი გაფართოება. ტობტო. ფორმა, როგორც ჩანს, "კრილს" აძლევს სპექტრულ ხაზებს და აჩვენებს სარკის ზედაპირზე გაზის სისქეს და მის ტიპურ ზომას.

დოპლერის ეფექტის აღმოჩენა ასევე შესაძლებელია ოკულარული გარუჯვით შეფუთვით. ჩვენ ვერ ვამჩნევთ შორეული სარკის კიდეებს; ის ჩვენთვის წერტილივით გამოიყურება. იმ კიდეზე, რომელიც ჩვენ გვიახლოვდება, სპექტრის ყველა ხაზი გვიჩვენებს უმნიშვნელო გადაადგილებას, რადგან ის შორდება ჩვენგან - წითელი (სლაიდი 18 - სარკე შემოახვიეთ სპექტრული ხაზების გაფართოებამდე). ეს იწვევს სპექტრული ხაზის გაფართოებას. ის არ ჰგავს სტარკის ეფექტს, არამედ ცვლის სპექტრული ხაზის ფორმას, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ გამოიცნოთ რა გზით არის დაჭერილი სარკის გარსი ხაზის სიგანეზე და რა სისქეზეა გაზი ატმოსფეროში. სარკის. სინამდვილეში, ეს არის ერთადერთი გზა, რათა მივაღწიოთ ვარსკვლავის შეფუთვის სიგლუვეს, ამიტომ ჩვენ არ გვაინტერესებს ვარსკვლავი ჩანთების გარეგნობაში, ყველა სუნი ჩვენთვის ლაქებია.

ვარსკვლავის ნაკადი კოსმოსში ასევე მიედინება სპექტრში დოპლერის ეფექტის მეშვეობით. როდესაც ორი ვარსკვლავი ერთმანეთს ეჯახება, ორი წყვილი შემტევი სპექტრები ერთმანეთში ერევა და დადის ერთმანეთზე. ტობტო. ხაზების პერიოდული მოძრაობა აქეთ-იქით არის ვარსკვლავების ორბიტალური მიმართულების ნიშანი.

და რა შეგვიძლია გამოვყოთ შეზღუდული სპექტრის სერიიდან? ჩვენ ვიბრირებთ სითხეს (შემცირების ამპლიტუდის მიხედვით), ორბიტალურ პერიოდს და ამ ორი პარამეტრის მიღმა, კეპლერის მესამე კანონის შესაბამისად, განისაზღვრება ვარსკვლავების მთლიანი მასა. ზოგჯერ არაპირდაპირი ნიშნების გამოყენებით შესაძლებელია მასის გაყოფა ქვესისტემის კომპონენტებს შორის. ყველაზე ხშირად, მარცვლეულის მასის შემცირების მხოლოდ ერთი გზა არსებობს.

სანამ ვისაუბრებთ, მასების დიაპაზონი, რომელიც დღეს ვისწავლეთ, არც თუ ისე დიდია: განსხვავება არის სიდიდის 3 ბრძანებაზე ოდნავ მეტი. ყველაზე თხელი თვალები სონციას მასის დაახლოებით მეათედია. კიდევ უფრო ნაკლები მასა არ აძლევს მათ გაშვების საშუალებას თერმობირთვული რეაქციები. ყველაზე დიდი ვარსკვლავები, რომლებიც ახლახანს აღმოვაჩინეთ, არის 150 საძილე. ეს უნიკალურია, ამჟამად მხოლოდ 2 მათგანია მრავალი მილიარდიდან.

გაფრთხილება იშვიათი შეჩერებული სისტემების შესახებ, რომელთა ორბიტალურ სიბრტყეში ასევე შეგვიძლია ბევრი ვისწავლოთ ამ წყვილის ვარსკვლავის, ვიკორისტის და ნაკლებად ფრთხილი მახასიათებლების შესახებ. რისი გაკეთება შეგვიძლია უეჭველად და რას ვერ ვემორჩილებით, ზოგიერთი კანონის წესების მიხედვით. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ არ შეგვიძლია მათი ერთმანეთის მიყოლა, უბრალოდ გვაქვს ბევრი სინათლე და სინათლე იცვლება ერთი წყაროდან მეორეზე: დაბნელება ხდება მანამ, სანამ ერთი სინათლე მეორეში არ გაივლის. უფრო ღრმა სიბნელე ნიშნავს, რომ ცივმა სარკემ დაფარა ცხელი სარკე, ხოლო ნაკლები სიღრმე ნიშნავს, რომ ცხელმა დაფარა ცივი (თუმცა დახურეთ ადგილები, ამიტომ სიბნელის სიღრმე დამოკიდებულია მხოლოდ მიმდინარე ტემპერატურაზე). ორბიტალური პერიოდის განმავლობაში ვარსკვლავების სიკაშკაშე იცვლება, რაც განსაზღვრავს მათ ამჟამინდელ ტემპერატურას, ხოლო დაბნელების პერიოდში განისაზღვრება ფერის ზომა.

ვარსკვლავების ზომა, როგორც ვიცით, დიდებულია. პლანეტების სუნი უბრალოდ გიგანტურია. მზე დამახასიათებელია შუა ვარსკვლავების ზომასთან ერთად ისეთ ცნობილ ვარსკვლავებთან ერთად, როგორიცაა ალფა კენტავრი და სირიუსი. ვარსკვლავების ყველა ზომა (მათი მასის ხარჯზე) ხვდება ფართო დიაპაზონში - 7 რიგის სიდიდის ფარგლებში. ვარსკვლავები კი მათთვის შესამჩნევად პატარაა, ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი (და ამავდროულად ჩვენთან ერთ-ერთი ყველაზე ახლოს) - პროქსიმა, ცოტა მეტი იუპიტერისთვის. და ვარსკვლავები ბევრად უფრო დიდია და ევოლუციის გარკვეულ ეტაპებზე ისინი წარმოუდგენელ პროპორციებამდე იზრდებიან და შესამჩნევად უფრო დიდი ხდებიან, ვიდრე მთელი ჩვენი პლანეტარული სისტემა.

შესაძლოა, იყო ერთი ვარსკვლავი, რომლის დიამეტრი სრულიად იცვლებოდა (იმის გამო, რომ ის ჩვენგან შორს არ არის), - სუპერგიგანტი ბეტელგეიზი პლანეტა ორიონის მახლობლად, ჰაბლის ტელესკოპის ფოტოებზე არ არის ლაქა, არამედ თაიგული (სლაიდი 26 - ზომა ბეტელგეიზეს ვარსკვლავების სამყარო დედამიწისა და იუპიტერის ორბიტულ დიამეტრებთან გასწორებული. ფოტო ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპიდან). თუ ამ ვარსკვლავს მზის ადგილას მოათავსებთ, ის „გადაარჩენს“ არა დედამიწას, არამედ იუპიტერს, რომელიც დაფარავს მის ორბიტას.

რას ვუწოდებთ თვალის ზომას? რა წერტილებს შორის ჩნდება სარკე? ოპტიკურ ფოტოებში სარკე ნათლად არის გამოკვეთილი სივრცეში და ისე ჩანს, თითქოს იქ არაფერია. მაშ, თქვენ გადაუღეთ ბეთელგეიზეს სურათი სინათლის მახლობლად, დაადეთ გამოსახულებაზე სახაზავი - და მზად ხართ? მაგრამ ჯერ ყველაფერი არ ჩანს. შორეულ ინფრაწითელ დიაპაზონში ცხადია, რომ სარკის ატმოსფერო უფრო შორს არის გადაჭიმული და დინებას ვიბრირებს. შეგიძლიათ გამოიცნოთ რა არის ვარსკვლავებს შორის? ახლა ჩვენ გადავდივართ მიკროტალღების დიაპაზონში - და რაც მთავარია, ვარსკვლავის ატმოსფერო გაფართოვდა, ალბათ, ათას ასტრონომიულ ერთეულამდე, ბევრჯერ მეტი მთელ ჩვენს სონიაჩნაია სისტემაში.

მყინვარულ ხედზე სარკეს არ აქვს გაზის განათება, მაგრამ არ არის დახურული მყარი კედლებისთვის (სივრცეში არცერთი არ არის) და, შესაბამისად, არ არსებობს. ფორმალურად, ნებისმიერი ვარსკვლავი უსასრულოდ იჭიმება (უფრო ზუსტად, სანამ დედამიწის თვალი არ მიაღწევს), ინტენსიურად ათავისუფლებს გაზს, რომელსაც დილის ქარი ეწოდება (მზის ქარის ანალოგიით). ამიტომ სარკის ზომაზე საუბრისას ჯერ უნდა დაზუსტდეს, რა დიაპაზონშია იგი გაზომილი, რათა უფრო ნათლად გამოჩნდეს რაზეა საუბარი.

სპექტრების ჰარვარდის კლასიფიკაცია

ვარსკვლავების სწორი სპექტრები წარმოუდგენელია, კიდევ უფრო რთული. სუნი საერთოდ არ ჰგავს სხვა ქიმიური ელემენტების სპექტრებს, რაც მეცნიერებისგან მოვისმინეთ. მაგალითად, ბგერის სპექტრის ვიწრო ოპტიკურ დიაპაზონში - იისფერი რეგიონიდან წითელამდე, რომელიც არის ჩვენი თვალი - ხაზები ძალიან მდიდარია და მათში ჩაღრმავება სულაც არ არის ადვილი. დეტალური, უაღრესად გაფანტული სპექტრის საფუძველზე იმის დადგენა, თუ რა ქიმიური ელემენტები და რამდენი ნაწილაკია ატმოსფეროში, არის დიდი პრობლემა, რომლის დადგენა ასტრონომებს ჯერ არ შეუძლიათ.

სპექტრის დათვალიერებისას, ჩვენ დაუყოვნებლივ ვაცნობიერებთ ბალმერის წყლის ხაზებს (Hα, Hβ, Hγ, Hδ), რომლებიც ჩანს, და კიდევ ბევრი ხაზი. ზოგჯერ ჰელიუმი და კალციუმი მოიხმარენ. ლოგიკურია ისეთი ნიმუშის შექმნა, რომელშიც ვარსკვლავი ძირითადად წყლისგან (Fe) და ნაწილობრივ წყლისგან (H) წარმოიქმნება. XX საუკუნის დასაწყისში აღმოაჩინეს რადიოაქტიურობა და როდესაც ადამიანები ფიქრობდნენ ვარსკვლავების ენერგიაზე, მიხვდნენ, რომ მზის სპექტრში ბევრი წრფივი ლითონი იყო და ჩათვალეს, რომ ურანის და რადიუმის დაშლა იყო. ჩვენი პლანეტის გულში.ნცია. აღმოჩნდა, რომ რაღაც არასწორი იყო.

ცისკრის სპექტრების პირველი კლასიფიკაცია შეიქმნა ჰარვარდის ობსერვატორიაში (აშშ) დაახლოებით ათეული ქალის ხელით. საუბრის წინ რატომ არის თავად ცოლი წიქავეს საჭმელი. სპექტრების დამუშავება ძალიან ფაქიზი და დეტალური პროცესია, რისთვისაც ობსერვატორიის დირექტორს ე.პიკერინგს ასისტენტები სჭირდებოდა. ქალთა შრომა მეცნიერებაში არც თუ ისე პოპულარული იყო და ერთ ადამიანზე მდიდრულად მეტს იხდიდნენ: იმ ფულისთვის, რომელიც იყო ამ პატარა ობსერვატორიაში, შეიძლებოდა ორი მამაკაცის დაქირავება ან ათეული ცოლის დაქირავება. და შემდეგ, პირველად, დიდი რაოდენობით ცოლები გამოიძახეს ასტრონომიაში, რომლებმაც შექმნეს პიკერინგის ჰარემის ტიტულები. მათ მიერ შექმნილი სპექტრული კლასიფიკაცია იყო პირველი წვლილი სამეცნიერო გუნდში, რომელიც აღმოჩნდა ძალიან ეფექტური და აღმოჩნდა ძალიან ეფექტური.

იმ დროს ადამიანებს არ ესმოდათ, რომ სპექტრი გარკვეული ფიზიკური ფენომენების საფუძველზე ყალიბდებოდა, უბრალოდ გადაუღეს მას. კლასიფიკაციის გაკეთების მცდელობისას ასტრონომებმა შემდეგი დასკვნა გამოიტანეს: ნებისმიერი ვარსკვლავის ან წყლის ხაზის სპექტრი, მათი ინტენსივობის შემცირებიდან გამომდინარე, შესაძლებელია ყველა სპექტრის დალაგება და მათი დაჯგუფება. ისინი აღნიშნეს სპექტრების ჯგუფები ლათინური ასოებით ანბანის უკან: ყველაზე ძლიერი ხაზებია კლასი A, ყველაზე სუსტი კლასი B და ა.შ.

საბოლოოდ ყველაფერი სწორად გაიყო. რამდენიმე წლის შემდეგ დაიბადა კვანტური მექანიკა და მივხვდით, რომ სპექტრის მდიდარი ელემენტი არ წარმოადგენს თავის თავს სწორ ხაზებში და იშვიათი ელემენტი არანაირად არ ვლინდება სპექტრში. ეს დამოკიდებულია ტემპერატურაზე.

მოდით გავაკვირვოთ ატომური წყლით დაფარული თიხის სპექტრი: ოპტიკური დიაპაზონი მოიხმარს Balmer-ის სერიის ხაზებს. რა სახის გონებისთვის იკარგება ეს კვანტები? სხვა დონიდან აღმართზე გადასვლისას. მაგრამ ნორმალურ (ცივ) მდგომარეობაში, ყველა ელექტრონი "ზის" პირველ დონეზე, ხოლო მეორე დონეზე არაფერია. ეს ნიშნავს, რომ ჩვენ უნდა გავაცხელოთ წყალი ისე, რომ ზოგიერთი ელექტრონი სხვა დონეზე გადაიზარდოს (შემდეგ ისინი ისევ ქვევით იქცევიან, მანამდე კი იქ ერთი საათი გაატარონ) - და შემდეგ ოპტიკური კვანტი, რომელიც მიედინება, შესაძლოა, ელექტრონებიდან. მეორე დონიდან, რაც გამოჩნდება ხილულ სპექტრში.

კარგად, ჩვენ ვერ ვიხილავთ ცივ წყალს, როგორიცაა Balmer სერია, მაგრამ თბილი წყალი იქნება. როგორ გავაცხელოთ წყალი კიდევ უფრო? შემდეგ მესამე და უფრო მაღალ დონეზე გროვდება ბევრი ელექტრონი და ისევ გროვდება მეორე დონე. ცხელი წყალიც კი არ მოგვცემს იმ სპექტრულ ხაზებს, რომლებიც ჩვენ შეგვიძლია აღმოვაჩინოთ ოპტიკურ დიაპაზონში. თუ ცივიდან ცხელზე გადადიხართ, მაშინ მნიშვნელოვანია, რომ ნებისმიერი ელემენტის ხაზები ვიწრო ტემპერატურის დიაპაზონში უკეთ იყოს წარმოდგენილი სპექტრში.

როდესაც ასტროფიზიკოსებმა გააცნობიერეს, მათ მოახერხეს სპექტრული კლასების გადალაგება ცივი ვარსკვლავებიდან ცხელებამდე ტემპერატურის გაზრდის თანმიმდევრობით. ამ კლასიფიკაციას, ტრადიციის მიხედვით, ჰარვარდსაც უწოდებენ, მაგრამ ასევე ბუნებრივია, ფიზიკური. სპექტრული კლასის სარკეებს აქვთ ზედაპირის ტემპერატურა დაახლოებით 10 ათასი. გრადუსი, წყლის ხაზები მაქსიმალურად ნათელია და ტემპერატურის მატებასთან ერთად, სუნი შესამჩნევი ხდება, ამიტომ წყლის ატომი 20 ათასზე მეტი ტემპერატურისთვის. გრადუსი იონიზებულია. მსგავსია მარჯვნივ სხვა ქიმიურ ელემენტებთან. ფაქტობრივად, 4000 K-ზე ცივი ვარსკვლავების სპექტრებში არის არა მხოლოდ რამდენიმე ქიმიური ელემენტი, არამედ ნივთიერებები, რომლებიც მიუთითებს იმაზე, რომ დასაკეცი მოლეკულები მდგრადია ასეთი ტემპერატურის მიმართ (მაგალითად, ტიტანის ოქსიდები და ოქსიდები).

OBAFGKM ასოების თანმიმდევრობა, რომელიც გამოვიდა, როდესაც კლასები დალაგდა ტემპერატურის მიხედვით, ასტრონომიის სტუდენტებმა უბრალოდ უნდა დაიმახსოვრონ, განსაკუთრებით მას შემდეგ, რაც გამოიგონეს ყველა სახის ცვლადი ბრძანებები. ყველაზე ინგლისელი - Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me! ზედაპირის ტემპერატურის დიაპაზონი ასეთია: ყველაზე ცხელი ვარსკვლავებისთვის - ათიათასობით გრადუსი, ყველაზე ცივისთვის - ორიდან რამდენიმე ათასამდე. უფრო დახვეწილი კლასიფიკაციისთვის, კანის კლასი დაყოფილი იყო ათ ქვეკლასად და კანის ასოს, მარჯვენას მიენიჭა ერთი რიცხვი 0-დან 9-მდე. მე პატივს ვცემ, რომ ფერების ოპტიკური სპექტრები მხოლოდ სილამაზისთვისაა გადაღებული, მაგრამ სამეცნიერო გამოკვლევათუ სულელი ხარ, მაშინ უნდა გეშინოდეს შავ-თეთრი სურათების ყურება.

თუმცა, იშვიათია, რომ სარკეები აჩვენებენ ხაზებს, რომლებიც არ არის გაცვეთილი (მუქი ნათელ ფონზე), მაგრამ გაცვეთილი (ხაზგასმულია მუქი ფონზე). ეს მიდგომა არც ისე ადვილი გასაგებია, თუმცა მინდა ელემენტარულად გავიგო. ლექციის დასაწყისში გავიგეთ, რომ ცხელი აირის იშვიათი ხველა გვაძლევს გამორჩეულ ხაზებს. თუ ჩვენ დავაკვირდებით სარკეს ხაზებით სპექტრში, გვესმის, რომ ეს ხაზები გამოწვეულია იშვიათობით, ამაზრზენი აირით, რომელიც არსებობს სარკის პერიფერიაზე, მის ატმოსფეროში. შემდეგ არის სარკეები გრძელი ცხელი ატმოსფეროთი, რომელიც წარმოადგენს უფსკრული კონტინიუმში (ხაზებს შორის უფსკრული), რაც ნიშნავს, რომ ის არანაირად არ უარყოფს არაფერს (კირჩჰოფის კანონი). ალს არ აქვს გამჭრიახობა რამდენიმე სპექტრულ ხაზში და თუ მას არ აქვს გამჭრიახობა მათში, მაშინ მასზე დიდ გავლენას ახდენს ისინი.

დღეს გაფართოვდა ჰარვარდის ცისკრის სპექტრების კლასიფიკაცია. მას დაემატა ახალი კლასები, რომლებიც მოიცავს ცხელ ვარსკვლავებს გრძელი ატმოსფეროთი, პლანეტარული ნისლეულების ბირთვები და ახალი ვარსკვლავები, ასევე ახლახან აღმოჩენილი ცივი ობიექტები, რომლებიც იკავებენ შუალედურ პოზიციებს ჩვეულებრივ ვარსკვლავებსა და უდიდეს პლანეტებს შორის; მათ უწოდებენ "ყავისფერ ჯუჯებს" ან "ყავისფერ ჯუჯებს".

დამატებითი ინფორმაცია თესლის სხვადასხვა კლასების შესახებ ორიგინალური ქიმიური საწყობიდან. ეს, უპირველეს ყოვლისა, ჩვენთვის საიდუმლოა: ჯერ კიდევ გაუგებარია, რატომ უფრთხილდება რაპტომი ზოგიერთ ჭიქებში იშვიათი ქიმიური ელემენტის სიჭარბეს. მიუხედავად იმისა, რომ ხილული სპექტრის მრავალფეროვნების მიუხედავად, მათი ატმოსფეროს ქიმიური შემადგენლობა ძალიან ჰგავს: მზის და მსგავსი ვარსკვლავების 98% შედგება პირველი ორი ქიმიური ელემენტისგან - წყლისა და ჰელიუმისგან, ხოლო ყველა სხვა ელემენტი წარმოდგენილია ორასზე მეტი მასა, რომელიც დაიკარგა.

მზე არის სინათლის წყარო, რომელიც გვაკაშკაშებს, რომლის სპექტრი ჩვენ შეგვიძლია კიდევ უფრო გავჭიმოთ, გამოვყოთ ათიათასობით სპექტრული ხაზი და გავშიფროთ ისინი. ამრიგად, დადგინდა, რომ პერიოდული ცხრილის ყველა ელემენტი იმყოფება მზეში. თუმცა, მე გეტყვით საიდუმლოს, რომ ძილის სპექტრის დაახლოებით 20 ხაზი, თუნდაც სუსტი, ამოუცნობი გახდა. ასევე, სონცის თქმით, ქიმიური საწყობების ამოცნობის პრობლემა ჯერ ბოლომდე არ არის მოგვარებული.

ქიმიური ელემენტების განაწილება მზის ატმოსფეროში აჩვენებს დაბალ ნიმუშებს). მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ეს არის ცისკრის მეტყველების ტიპიური სტრუქტურა. და ვარსკვლავების უმეტესობისთვის ეს სწორია. ნახშირბადიდან დაწყებული და მნიშვნელოვანი ბირთვებამდე (მაგალითად, ურანამდე) შეინიშნება ელემენტების სიგანის სტაბილური შემცირება მათი სერიული ნომრის ზრდით. თუმცა, კიდევ უფრო ძლიერი უფსკრულია ჰელიუმსა და ნახშირბადს შორის - ასე რომ, სავარაუდოა, რომ ლითიუმს და ბერილიუმს უფრო ადვილად შეუძლიათ მონაწილეობა მიიღონ თერმობირთვულ რეაქციებში, რომლებიც უფრო აქტიურია წყალსა და ჰელიუმში. და როცა ტემპერატურა მილიონი გრადუსით იმატებს, სუნი სწრაფად იწყებს წვას.

ამ სტაბილური ტენდენციის შუაგულში არის თავისებურებები. პირველ რიგში, აშკარად ჩანს ასვლის წერტილი. ბუნება, მათ შორის ცირკონია, ნიკელი და მსგავსი ელემენტები, უკიდურესად მდიდარია თავისი შემადგენლობით. საქმე იმაშია, რომ ზალიზო არაჩვეულებრივი ქიმიური ელემენტია: ის არის თერმობირთვული რეაქციების საბოლოო პროდუქტი, როგორც მაშინ, თანაბარ გონებაში. ყოველგვარი ძლიერი ვიბრაციის გარეშე. თერმობირთვული რეაქციების დროს ვარსკვლავი ასინთეზებს უფრო მნიშვნელოვან ელემენტებს წყლისგან, მაგრამ ვიდრე ხვრელის მარჯვენა მხარეს მიაღწევს, ის ანელებს. შემდეგ, თუ შევეცდებით ფერფლისგან ახალი თერმობირთვული რეაქციის განვითარებას, ახალი ნეიტრონების, პროტონების და სხვა ბირთვების დამატებას, მაშინ სასურველი სითბო არ წარმოიქმნება: როგორც კი ფერფლი დაიწვება, ფერფლიდან არაფერი მოიშორება. თუმცა, ამ რეაქციას მოუწევდა მოწოდების ენერგიის მიწოდება და თავად იგივე რეაქცია არ გაქრებოდა ჩვეულებრივ გონებაში. ამიტომ ბუნებამ უამრავი რესურსი დააგროვა.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი პუნქტი, რომელიც თქვენს ყურადღებას უნდა მიაქციოთ: ხაზს, რომელიც აკავშირებს წერტილებს გრაფიკთან, აქვს ხერხის მსგავსი გარეგნობა. ამრიგად, გამოდის, რომ ბირთვები, რომლებსაც აქვთ დაწყვილებული რაოდენობის ნუკლეონები (პროტონები და ნეიტრონები) უფრო სტაბილურია, ვიდრე დაუწყვილებელი რიცხვი. სტაბილური ბირთვების ფრაგმენტების შექმნა უფრო ადვილია, მაგრამ მათი განადგურება უფრო ადვილია და ეს ბირთვები, როდესაც ამოღებულია ჭურჭლის ელემენტებიდან, შემდეგ კვლავ გამოიყენება სიდიდის მთელი რიგით და შემდეგ ისევ.

მზის სიახლოვეს, დედამიწის ბირთვისა და დედამიწის მსგავსი პლანეტების საბადოებთან, უკვე ცოტაა წყალი და ჰელიუმი, მაგრამ იწყება მათთვის დამახასიათებელი ქიმიური ელემენტების „მწვანე“ განაწილება. ამიტომ პლანეტას და არა მხოლოდ დედამიწას აქვს დიდი ბირთვი.

სამწუხაროა, რომ სპექტრი გვიჩვენებს საწყობს მხოლოდ ვარსკვლავების ზედაპირზე. კაშკაშა ვარსკვლავების ყურებისას ვერაფერს ვიტყვით შუაში მყოფ ვარსკვლავებზე, მაგრამ სხვადასხვა მასის ფართო სპექტრის შინაგანი ცხოვრება განსხვავებულია. სურათზე ენერგიის გადაცემა რამდენიმე მექანიზმს მოიცავს, რაც მთავარია გამრავლებასა და კონვექციას. მაგალითად, სონცის ტიპის ვარსკვლავებში ცენტრალურ ნაწილში, სადაც ხდება თერმობირთვული რეაქციები, ენერგია ძირითადად გადადის დისპერსიით და ბირთვის ბირთვი არ ერევა ბურთებს, რომლებიც მაღლა დგანან. პერიფერიაზე, შერევა მიმდინარეობს, მაგრამ არ აღწევს იმ შიდა რეგიონებს, რომლებშიც ქიმიური საწყობი თანდათან იცვლება თერმობირთვული რეაქციების დახმარებით. ტობტო. თერმობირთვული რეაქციის პროდუქტები არ ცურავს ზედაპირზე, არის ცირკულირებადი ნაკადი, საიდანაც მზე დაიბადა. კონვექციური შერევის შუაში უფრო მასიური ვარსკვლავებია, მაგრამ ისინი უფრო მეტად არ ფართოვდებიან. მომზადებული ქიმიური ელემენტები ასევე არ შეიძლება დეპონირებული იყოს სარკის ზედაპირზე.

ვიწრო, მცირე მასის ნაწილაკები სწორია: მათში კონვექცია სითბოს გადაცემის მთავარი მექანიზმია, მათ შუაში კი მეტყველების გარეგანი შერევაა. ეს ნიშნავს, რომ, როგორც ჩანს, ის, ვინც თერმობირთვული რეაქციების ცენტრში იყო, შეიძლება დაასხას მის ზედაპირზე. თუმცა ამ პატარა ვარსკვლავებში უკვე მიმდინარეობს თერმობირთვული რეაქციები, ისინი უკვე ეკონომიკურად ხარჯავენ ენერგიას და მუდმივად ვითარდებიან. მათი ცხოვრების სირთულე ასობით და ათასობით ჯერ უფრო დიდია, ვიდრე მზის ტიპის თვალში. ტრილიონობით ქვები. და იმ 14 მილიარდი წლის განმავლობაში, რომელიც გავიდა სამყაროს დაბადებიდან, პრაქტიკულად არაფერი შეცვლილა მის მარაგში. კიდევ უფრო სურნელება, ბევრი მათგანი ჯერ არ ჩამოყალიბებულა და არ დაწყებულა ნორმალური თერმობირთვული ციკლი.

ამრიგად, ვარსკვლავთა შუაგულში მყოფთა შესახებ, მეტყველების როგორი ქიმიური შემადგენლობაა, აქამდე არ ვიცით, ბუნებრივი მონაცემები არ გვაქვს. ეს არის ყველაფერი, რაც შეგვიძლია ვთქვათ მოდელირებაზე.

ჰერცსპრუნგ-რასელის დიაგრამა

ვარსკვლავების მთავარი ნათება ქრება ვარსკვლავის მნიშვნელობების ლოგარითმულ შკალაზე (სლაიდი 43), მაგრამ ფიზიკოსისთვის ეს ასე არ არის. თვალების მუდმივი დაძაბულობა ჩემთვის მნიშვნელოვანია, მაგრამ ჩვენ ვერ ვხვდებით მხოლოდ ფოტოსურათიდან.

მაგალითად, ალფა კენტავრს სხვა ვარსკვლავებს შორის აქვს მოსაწყენი სიკაშკაშე, მაგრამ ეს საერთოდ არ ნიშნავს, რომ ის ყველაზე ცუდია, მსგავსი არაფერი. ეს არის სონცის ტიპის აბსოლუტურად იდენტური ვარსკვლავი, უბრალოდ, წლების განმავლობაში ის ჩვენთან ბევრად უფრო ახლოს გვევლინებოდა სხვებთან და ამიტომაც ლეხტარი ცის დამატებით ნაწილს თავისი შუქით ავსებს და მასში მეტი მეზობელი სურს. ფოტო ზიროკს უხვად აწებებენ მძიმე ჟერელებს და ირეცხება.

ისე, უფრო ზუსტად უნდა შევაფასოთ თვალების ინტენსივობა. რისთვისაც ვიყენებთ შეფუთული კვადრატების ფოტომეტრულ კანონს: სარკის ხილული სიკაშკაშე (სინათლის ნაკადის ინტენსივობა, რომელიც აღწევს დედამიწას) და მანძილი მასამდე გამოთვლადია. ისევ გამკაცრებაეს არის მინიშნება ვატაზე. ახლა თქვენ შეგიძლიათ იხილოთ ძირითადი ფიზიკური სურათი, ყველა ვარსკვლავის ჩვენებით ორგანზომილებიან დიაგრამაზე (სლაიდი 46), რომლის ღერძებზე განთავსებულია ორი მნიშვნელობა - სარკის ზედაპირის ტემპერატურა და ზედაპირის წნევა. ეს არის ვარიაცია (ასტრონომები, ოპტიკური დიაპაზონის გათვალისწინებით, ამ ინტენსივობას სიკაშკაშეს უწოდებენ) და კვდებიან მზის დაძაბულობის ერთეულებში). მე-20 საუკუნის დასაწყისში ასეთი სურათი პირველად ორმა ასტრონომმა დახატა, რომელთა სახელს ჰერცსპრუნგ-რასელის დიაგრამა ჰქვია.

მზე, სარკე, რომლის ტემპერატურაა 6000 K-მდე და ერთი დაძაბულობით, იზრდება ამ დიაგრამის შუაში. ორივე პარამეტრის ცვლილებების მთელი დიაპაზონის განმავლობაში, სარკეების განაწილება პრაქტიკულად უწყვეტია, მაგრამ დიაგრამების სიბრტყის გასწვრივ ისინი არ არის მთლიანად მიმოფანტული, მაგრამ დაჯგუფებულია კომპაქტურ ზონაში.

დღეს ჰერცპრუნგ-რასელის დიაგრამაზე შეგიძლიათ ნახოთ რამდენიმე ტიპიური ჯგუფი, რომლებსაც აქვთ კონცენტრირებული თვალები, რომლებიც გვხვდება ბუნებაში (სლაიდი 47). მნიშვნელოვანია, რომ ვარსკვლავების უმეტესობა (90%) დევს თხელ სითხეში დიაგონალებით; ამ ჯგუფს ეწოდება სათავე თანმიმდევრობა. იგი ფართოვდება ბნელი, ცივი ვარსკვლავებიდან ცხელ, კაშკაშა ვარსკვლავებამდე, რომლებიც კაშკაშა ანათებენ: მილიონჯერ რამდენიმე მილიონი მანათობელ ნათებამდე. ფიზიკოსისთვის ეს ბუნებრივია: რაც უფრო ცხელია ზედაპირი, მით უფრო ძლიერია ვიბრაცია.

თავის მიმდევრობის ორივე მხარეს არის ანომალიური ვარსკვლავების ჯგუფები. კილკი ზიროკის მოქმედება დროებითი ტემპერატურით უხილავია ფსკერამდე (ტისიაჩი-მენ-მენსერის მეასედში) სვიბნი როზემირის - მილიმი ბილიმ ჯუჯების მეშვეობით, ასე რომ, კოლოროს უკან დარტყმები. სხვა ღვინის ლაქები, გაჭიანურებულ კუტიკულში, ხასიათდება დაბალი ტემპერატურით და დიდი სიმსუბუქით - თუმცა, მათ აშკარად აქვთ უფრო დიდი ფიზიკური ზომა, მაგრამ ისინი გიგანტურია.

ევოლუციის პროცესში ვარსკვლავს შეუძლია შეცვალოს თავისი გარეგნობა დიაგრამაზე. ამის შესახებ - ერთ-ერთ მომავალ ლექციაში.

მეთოდით, რომელიც გვაწვდის ღირებულ და უაღრესად ღირებულ ინფორმაციას ციური სხეულების შესახებ, ის სპექტრალური ანალიზი. ეს საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ სინათლის მჟავისა და მარილის ვიბრაციის ანალიზიდან, მისი ტემპერატურა, მაგნიტური ველის არსებობა, თვალის სითხე და მრავალი სხვა.

სპექტრული ანალიზი ტარდება სათავსოზე მოთავსებულ თეთრ შუქზე. თუ სინათლის ვიწრო სხივს გაუშვებთ სამკუთხა პრიზმის გვერდით სახეზე, მაშინ, კიდეზე სხვაგვარად გატეხეთ, საწყობი თეთრი ნათებაამის ნაცვლად, მიეცით ცისარტყელას ფერი ეკრანზე, როგორც მას უწოდებენ სპექტრი. სპექტრში ყველა ფერი ყოველთვის თანმიმდევრულადაა მოწყობილი

როგორც ჩანს, შუქი ფართოვდება ელექტრომაგნიტური ხვეულებივით. კანის ფერი შთაგონებულია ელექტრომაგნიტური ტალღის სიმღერით. სპექტრის სისქე იცვლება წითელიდან იისფერამდე დაახლოებით 0,7-0,4 მიკრონი. სპექტრის იისფერი ზონების უკან დევს ულტრაიისფერი ზონები, რომლებიც არ ჩანს თვალით, მაგრამ ჩანს ფოტოგრაფიულ ფირფიტაზე. დღეზე ნაკლებია, რაც რენტგენის ცვლილებები მოსალოდნელია. ციური სხეულების რენტგენის ანარეკლი, მათი ბუნების მნიშვნელოვანი გაგება, გავლენას ახდენს დედამიწის ატმოსფეროზე. სპექტრის წითელი ზოლების უკან არის ინფრაწითელი ზოლის რეგიონი. სუნი უხილავია, მაგრამ იქმნება ინფრაწითელი მოპოვების სპეციალური მეთოდებით, მაგალითად, ფოტოგრაფიული ფირფიტების მომზადების სპეციალური მეთოდით. სპექტრალური სიფრთხილის ზომების გათვალისწინებით, გაითვალისწინეთ სიფრთხილე ინფრაწითელიდან ულტრაიისფერ ცვლილებებამდე ინტერვალებში.

სპექტრების დასარეგულირებლად გამოიყენეთ ინსტრუმენტები ე.წ სპექტროსკოპიდა სპექტროგრაფი. სპექტროსკოპით უყურებთ სპექტრს, ხოლო სპექტროგრაფით იღებთ ფოტოებს. სპექტრის ფოტოსურათი ე.წ სპექტროგრამა.

სპექტროგრაფის მოწყობილობა ნაჩვენებია ბავშვზე 39. სინათლე მიედინება ვიწრო ჭრილით ლინზაზე, რომელიც პარალელური სხივით კვებავს მას ერთ ან რამდენიმე პრიზმაზე. პრიზმა მსუბუქად არის განლაგებული შესანახად და აძლევს სპექტრს. ეს სურათები გამოყენებული იქნება როგორც ობიექტივი ფოტოგრაფიულ ფირფიტაზე და შეიქმნება სპექტროგრამა. სპექტროსკოპში სურათებს ათვალიერებენ ოკულარით. ასტრონომიულ სპექტროგრაფებში, პრიზმების გარდა, ვიკორისტები ასევე იყენებენ დიფრაქციულ მოწყობილობებს, რომლებიც ასახავს სინათლეს და მაშინვე ანაწილებს მას სპექტრად.

ბრინჯი. 39. პრიზმის სპექტროგრაფის მიმაგრების დიაგრამა.

ასეთი ტიპის სპექტრები არსებობს.

სუცილნი, ან უწყვეტი, სპექტრიცისარტყელას ფერის შესახედაობისთვის მიეცით მყარი და იშვიათი ცომეული (ვოოგილა, ელექტრო ნათურის ძაფი) და დაამატეთ სქელი ნარევები გაზს.

ხაზოვანი სპექტრირეკომენდირებულია იშვიათი გაზების და ორთქლის წარმოება ძლიერი გათბობის პირობებში ან ელექტრო გამონადენის პირობებში. კანის გაზი გამოყოფს ღია ფერის ხმას და წარმოქმნის ამ ქიმიური ელემენტისთვის დამახასიათებელ ხაზოვან სპექტრს. ძლიერი ცვლილებები მოხდება გაზში ან ამ სამყაროს გონებაში, მაგალითად, გათბობა ან იონიზაცია, რაც გამოიწვევს მნიშვნელოვან ცვლილებებს ამ გაზის სპექტრში.

ცხრილი გვიჩვენებს კანის გაზის ხაზის ცვალებადობას და კანის ხაზის მითითებულ სიკაშკაშეს. მაგალითად, ნატრიუმის სპექტრს აქვს განსაკუთრებით ნათელი ორი ხაზი.

ხაზოვანი სპექტრი პოგლინანიამიეცით გაზი და ფსონი, თუ მათ უკან არის ნათელი ძერელო, რომელიც იძლევა უწყვეტ სპექტრს. სპექტრი ივსება უწყვეტი სპექტრით, რომელიც იკვეთება მუქი ხაზებით, რომლებიც გვხვდება სწორედ იმ ადგილებში, სადაც დამნაშავეა ნათელი ხაზები, რომლებიც მართავენ ამ გაზს (მცირე 40). მაგალითად, სპექტრის ყვითელი ნაწილისგან გამოყოფილია თიხის ორი მუქი ხაზი (შეგიძლიათ მარტივად ამოიცნოთ წყლის ხაზები მზის და სირიუსის სპექტრიდან, ვიკორი და უკანა ბუზის ფოთლის პაწაწინა.)

ბრინჯი. 40. მზის სპექტრის (მაღალი) გათანაბრება ნერწყვის ორთქლების ლაბორატორიული სპექტრიდან.

სპექტრების ცვალებადობა შესაძლებელს ხდის გაანალიზდეს აირების ქიმიური შემადგენლობის ანალიზი, რომლებიც ვიბრირებენ ან შთანთქავენ სინათლეს, ატომების ან მოლეკულების რაოდენობა, რომლებიც ვიბრირებენ ან შთანთქავენ ენერგიას, განისაზღვრება ხაზის ინტენსივობით. რაც უფრო მეტი ატომია, მით უფრო ნათელია ხაზი სპექტრში და მით უფრო მუქია ხაზი სპექტრში.

მზე და თვალები გამძაფრებულია აირისებრი ატმოსფეროებით. ხილული ზედაპირის უწყვეტი სპექტრი იჭრება მუქი ხაზებით, რომლებიც ჩნდება ვარსკვლავების ატმოსფეროში გავლისას. მაშასადამე, მზის და ვარსკვლავების სპექტრები არის თიხის სპექტრები (შეხედეთ სხვადასხვა სპექტრის გამოსახულებებს ბუზის ფოთოლზე.)

უნდა გვახსოვდეს, რომ სპექტრული ანალიზი საშუალებას იძლევა იდენტიფიცირდეს მხოლოდ გაზების ქიმიური შენახვა, რომლებიც თვითგანათდება ან ქრება ვიპრომინუვანია. მყარი ნივთიერებების ქიმიური შენახვა არ შეიძლება განისაზღვროს სპექტრალური ანალიზის გამოყენებით.

დედამიწის ციური სხეულების სიჩქარე მხედველობის ცვლილებით (სიჩქარის ცვლილებები) განისაზღვრება სტენდზე დამატებითი სპექტრალური ანალიზის გამოყენებით. დოპლერ-ფიზოს პრინციპი: როგორც კი შუქი და სინათლე მიუახლოვდება, მაშინ გრძელი ხაზები, რომლებიც მიუთითებენ სპექტრული ხაზების პოზიციებზე, მოკლე ხდება, ხოლო როდესაც ისინი ერთმანეთის ხილვაშია, გრძელი ხაზები უფრო გრძელი ხდება. ეს გამოიხატება ფორმულით:

დე ვ - გარეგანი რუხის სითხის გაცვლა її ნიშნით (მინუს როდესაც უფრო ახლოს), - სინათლის ნორმალური დოვჟინა ურღვევი ძჰერელთან, 0 - ჰვილის დოვჟინა რუსი ძჰერელ ი ზ - სინათლის სითხე. წინააღმდეგ შემთხვევაში, როგორც ჩანს, როდესაც ობიექტი ახლოს არის, სპექტრის სინათლის ხაზი გადადის იისფერ ბოლოში, ხოლო როდესაც უფრო შორს, წითელ ბოლოში.

დედამიწის სხეულების სითხემ შეიძლება გამოიწვიოს ხაზების არასაჭირო გადაადგილება სხეულების სპექტრებში, ხოლო ციური სხეულების სითხე (ათეულობით და ასეულობით კმ/წმ-დან) გამოიწვევს ცხრილის მცირე გადაადგილებას, რაზეც შეიძლება გავლენა იქონიოს სპექტროგრამები მიკროსკოპის ქვეშ.

მნათობის სპექტროგრამის დახატვის შემდეგ, მის ზემოთ და მის ქვემოთ არის დედამიწის ბირთვიდან და ექსპოზიციის გათანაბრების სხვა სპექტრები, მაგალითად, ვერცხლისწყლის ან ნეონის ნათურისგან (ნახ. 41). სპექტრი ჩვენთვის შეუფერხებელია და ახლა ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ ვარსკვლავის სპექტრის ხაზი. თქვენ უნდა აირჩიოთ ასობით ან მეათედი მილიმეტრი ფოტოზე. იმის გასაგებად, თუ რომელი ცვლილება მიუთითებს სპექტროგრამაში განსხვავებაზე, თქვენ უნდა იცოდეთ სპექტრის მასშტაბი - რამდენად იცვლება ნემსი, როდესაც მას სპექტრის მასშტაბით 1 მმ-ით ვავრცელებთ. λ, λ 0 i = 300000 კმ/წმ მნიშვნელობების ფორმულის ჩანაცვლება საშუალებას გვაძლევს გამოვთვალოთ v - სანათის სახელურის ცვალებადი სითხე.

ბრინჯი. 41. H γ ხაზის გადაადგილება ერთ-ერთი სარკის სპექტრში მასშტაბის შეცვლისას. ზემოთ და ქვემოთ - ვანადიუმის ნიველირების ლაბორატორიული სპექტრები. მათ ზემოთ წერია dovzhiny hvils ანგსტრომებში (1A = 0,0001 μm).

თუ სხეული გამომცხვარია გაწითლებამდე, მას აქვს ყველაზე ნათელი ნაწილი თავის წვნიან სპექტრში. შემდგომი გაცხელებით, სპექტრის უდიდესი სიკაშკაშე იქცევა ყვითლად, შემდეგ მწვანე ნაწილამდე. კვირტი. სინათლის წარმოების თეორია, რომელიც დღემდე დამოწმებულია, გვიჩვენებს, რომ სიკაშკაშის განაწილება სიცოცხლის სპექტრში დამოკიდებულია სხეულის ტემპერატურაზე. შენახვის დროის გაცნობით, შეგიძლიათ დააყენოთ მზის და ციროკის ტემპერატურა. პლანეტების ტემპერატურა და ვარსკვლავების ტემპერატურა ასევე განისაზღვრება ტელესკოპის ფოკუსში მოთავსებული დამატებითი თერმოწყვილის ან ინფრაწითელი ვიბრაციის სპეციალურად შექმნილი მოწყობილობების გამოყენებით.

რა თქმა უნდა, ბევრი ასტრონომიული მონაცემი, როგორიცაა მსოფლიოს ტემპერატურა, გამოითვლება ისე, რომ სათითაოდ შეიძლება გადამოწმდეს. მიღებული მონაცემები სრულიად სანდოა. სუნი არაერთხელ დადასტურდა სხვადასხვა ქვეყანაში.

1. Dovzhina hvilya, რომელიც გვთავაზობს წყლის ხაზს, აქვს სპექტრის უფრო დიდი სპექტრი, უფრო დაბალი ვიდრე ლაბორატორიაში მიღებული სპექტრი. რატომ იშლება სარკე ჩვენს თვალწინ? ფრთხილად უნდა ვიყო ხაზოვანი სპექტრის მიმართ, როდესაც სარკე იშლება ჩემს ხედვაზე?
2. სარკის სპექტრის ფოტოზე, ეს ხაზი გადაადგილებულია ნორმალურ პოზიციაზე 0.02 მმ. რამდენად შეიცვალა მნიშვნელობა მას შემდეგ, რაც სპექტრში 1 მმ სხვაობა მიუთითებს სპექტრში 0,004 μm ცვლილებაზე (ამ მნიშვნელობას ეწოდება სპექტროგრამების დისპერსია)? რა სიჩქარით იშლება სარკე? ნორმალური ძაბვა არის 0,5 μm = 5000 A (ანგსტრომი) 1 A = 10-10 მ.
3. სურათზე 41, დამატებითი მასშტაბის ზოლის უკან, შეგიძლიათ იხილოთ დისპერსია ანგსტრომებში სპექტრის 1 მმ-ზე 4261-4277 A ინტერვალით. ვიბრაციით ვიკორისტული გამადიდებელი შუშა სპექტრის H Y ხაზის ცენტრში (ყველაზე ფართო შ.ა) ისე, რომ სპექტრის ეს ხაზები გასწორდეს. გამოთვალეთ სარკის ლიკვიდობა ამ ხაზიდან.

სპექტრული ანალიზი ასტრონომიაში ცნობილია, როგორც სტაზისი, მთავარი წოდება ციური მნათობების დანიშნულ ქიმიურ სტრუქტურასა და ფიზიკურ მდგომარეობაში და ციური სხეულების დანიშნულ სხეულებში ხედვის ცვლილებით, ისე, რომ ისინი ყოველთვის სწორია, რაც იღებს დედამიწა და მნათობები (მარველ დოპლერის ფენომენი). პირველ ეტაპზე სპექტრული ანალიზის ძირითადი კანონები სტაგნაციას მიიღებს; მსუბუქი ჟელეს სპექტრის სამი ტიპი არსებობს: 1) მყარი, თუ მსუბუქი ჯერელო არის მყარი ან იშვიათი, თუ იგი გამოტანილია სინათლეზე, ან ასევე გაზის მსგავსი, განსაკუთრებით გაზების ნარევით, რომლის მიღწევაც ძნელად მისაწვდომია. ველოსიპედი; დედამიწაზე დარჩენილი პერიოდის სრული სპექტრი არ არის უარყოფილი, მაგრამ მის პოტენციალზე მიუთითებს კვალი, რომლითაც გარკვეული გამოსვლების სპექტრის ხაზები გაფართოვდა გაზის წნევის ქვეშ, რომელიც რხევებს შუქს; 2) ვიბრაციის ხაზოვანი სპექტრი, რომელიც შედგება დიდი ან ნაკლები რაოდენობის ნათელი ხაზებისგან (კანის ხაზი და სპექტრული აპარატის სიგანის გამოსახულებები სიმღერის მიმდებარე ფერში); თურმე არსებობს სინათლე და გაზი, რაც არის მისი სინათლემდე გამოტანის გზა: აქამდე ორი განსხვავებული გაზი არ არის ნაპოვნი, რომლებიც ერთსა და იმავე სპექტრს იძლევიან; რა საფუძველზე არის ხაზოვანი სპექტრის ცვალებადობის შესაძლებლობა, რომელიც ეფუძნება ამ აირის ქიმიურ შენახვას ან იმ აირების ნარევს, საიდანაც გამოდის სინათლე; მეორე მხრივ, კვლევამ აჩვენა, რომ ყველა აირის სპექტრი არის არა ერთი, არამედ მთელი სპექტრი და რა არის დამოკიდებული იმაზე, თუ რა მეთოდზეა გაზის გამოტანა; შესაძლებელია ვივარაუდოთ, რომ ეს საბადო არის ყველა გაზში, მაგრამ ყველა მათგანი არ არის გამოვლენილი კვალით. ყველა ასეთ შემთხვევაში ნათლად არ არის დადგენილი რა იწვევს სპექტრის ცვლილებას. მოდით მივაწეროთ ისინი ტემპერატურის ცვლილებას, ენერგიის ცვლილებას, რის გამოც სხვა პროცესში (გათბობა, ელექტრული ნაკადის გავლა) ხდება სინათლის ცვლილება ატომებსა და აირებს შორის: აღინიშნება, მაგალითად, რომ, ფუნდამენტური ცვლილების გარეშე. , სინათლის ხაზების განვითარება სპექტრებში, მიმდებარე ხაზების სიკაშკაშე იცვლება გარდა ამისა, რადგან, მაგალითად, იცვლება ელექტრული გამონადენის ინტენსივობა, რომელიც აირს აწვდის შუქს; უფრო მეტიც, ზოგიერთი ხაზის სიკაშკაშე იზრდება გამონადენის ინტენსივობის მატებასთან ერთად, სხვა ხაზებში ის იცვლება; გარკვეული ხაზების სიკაშკაშის მსგავსი ცვლილება თავიდან აცილებულია, როდესაც სპექტრები რეგულირდება წამყვანი ლითონების ორთქლების გაცხელებით 1 ½-დან 2 ½ ათას გრადუსამდე ამაღლებულ ტემპერატურაზე. ამ კვლევების შედეგები გამოიყენება ასტრონომიაში, რათა ვიმსჯელოთ, რატომ არის ციურ სხეულებზე სხვადასხვა აირები, რომლებიც ანათებენ; ამასთან, მათი გამოყენება არ არის მთლიანად თანმიმდევრული, რადგან საეჭვოა, რომ ციურ სხეულებში მსუბუქი აირების გაწმენდა სრულად შეესაბამება იმავე ტექნიკურ მეთოდებს, რომლებიც შეიძლება სწრაფად განვითარდეს მიწიერ ლაბორატორიებში. აქ ფართო ველი იხსნება შემდგომი გამოკვლევებისა და თეორიული გამოკვლევებისთვის; 3) სპექტრის მესამე ტიპი, თიხის სპექტრი, გამოდის, თუ შუქი გამოდის სინათლის წყაროდან, რომელიც იძლევა უწყვეტ სპექტრს, ჯერ ჩადის სპექტრული მოწყობილობის უფსკრულიდან, გაივლის აირების ბურთულას, რომელიც ინტენსიურად ანათებს. . შემდეგ, სპექტრში, მუქი ხაზები ჩნდება იმ ადგილებში, რომლებშიც გაზები, როდესაც განათებულია, გამოყოფს სინათლის ხაზებს. ამ გზით, ამ ბნელი ხაზების გასწვრივ, შეიძლება განისაზღვროს აირების ბუნება, რომლებშიც გადის სინათლე. არა ყოველთვის, როცა აირებში სინათლის გავლა წარმოქმნის გასაპრიალებელ შესამჩნევ ხაზებს; გარდა ამისა, თიხის ხაზების წყლის დაძაბულობა საკმარისად არ მიუთითებს თავად ამ გაზების ნათელი ხაზების წყლის სიკაშკაშეზე. მკვეთრი კონდახი: ჰელიუმი ყველაზე მეტად ჩანს მზეზე მისი სინათლის ხაზის მიღმა ქრომოსფეროს სპექტრში და არ არის მზე პირველადი სპექტრის ჰელიუმის ბნელ ხაზზე. მაშასადამე, ციური სხეულის სპექტრში ნებისმიერი გაზის მუქი ხაზების არსებობით, ჯერ კიდევ არ არის შესაძლებელი მის ატმოსფეროში ამ გაზის არსებობის ან დაბალი მოცულობის დადგენა; ფიზიკური გონება შეიძლება იყოს ისეთი, რომ მას არ შეუძლია გამოიჩინოს მნიშვნელოვანი სინათლე. როგორც ბევრ სხვა სიტუაციაში, სანდო და ზოგიერთი არ არის უარყოფითი ჩვენებები. სპექტრალური ანალიზის ამ ძირითადი კანონების შესწავლით, გამოვლინდა სხვადასხვა ციური სხეულებისა და ნაწილების საწყობი (საოცარი მზეები, ვარსკვლავები, კომეტები, ნისლეულები).

ასტრონომიაში ასევე ცნობილია სხვადასხვა ფაქტორების შემოდინება სპექტრის ადგილზე და სპექტრული ხაზების ტიპი, გამოვლინებები მიწიერ ლაბორატორიებში კვლევისას; მაგალითად, გაზის წნევის ორი გრძელი ხაზის ცვლილება შესაძლებელს ხდის დაახლოებით ვიმსჯელოთ ატმოსფეროს წნევაზე ციურ სხეულებზე დაბლა მდგომარეობაში, მაგრამ აქ სხვა მიზეზების ცოდნა შეუძლებელია. მაგნიტური ველის შემოდინება გაზის სპექტრზე, რომელიც გადის ახალს (ზემანოვის გასაოცარი ფენომენი) ასევე ცნობილია ასტრონომიაში სტაგნაციად; მზის ველების სპექტრში მუქი ხაზების პოლარიზაციის თვალყურის დევნით მათში მაგნიტური ნაწილი გამოვლინდა, შემდეგ კი მზის მაგნიტური ველი ჩაქრა. დოპლერის ბუდეებიდან გამომავალი თვალების ცვლის მნიშვნელოვანი რუხი (დივ.) აცნობიერებს ფართო სტაგნაციას, განსაკუთრებით საკვებში, რომელსაც მზე და მზე უკავია (დივ. zirki, XXI, 34, 35, 38; მზე).

IN ისევე როგორც XIXმრავალსაუკუნოვანმა თეორიულმა და ექსპერიმენტულმა კვლევამ დაადგინა ვიბრაციის კანონები (დივ.) ტ.ზ. აბსოლუტურად შავი სხეული; სხეულის მიერ წარმოებული ენერგიის რაოდენობა განისაზღვრა ტემპერატურისა და ენერგიის განაწილების მიხედვით სპექტრის სხვადასხვა ნაწილში, dovzhinami hvil. ციური სხეულების სპექტრებზე მისი კანონების ცოდნის გამოყენებამ შესაძლებელი გახადა, რა თქმა უნდა, თვითმნათობებს, ანუ მზესა და ვარსკვლავებს, განესაზღვრათ მათი ვიბრაციული ზედაპირების ტემპერატურა, სულ მცირე, დაახლოებით.

ჩვენ ახლახან დავასრულეთ ასტრონომიაში ყველაზე ცნობილი პირობების სპექტრული ანალიზი, მათ შორის ყველაზე მნიშვნელოვანი მზეზე ვარსკვლავების გამოჩენა. წმინდა გეომეტრიული მეთოდის გამოყენებით (დიდებული ვარსკვლავები, XXI, 27), ეტაპობრივად დადგინდა, რომ მზეზე ასობით ვარსკვლავი გამოჩნდა; გარდა ამისა, მათი ხილული ნაპერწკლები აღინიშნა ეგრეთ წოდებული ვარსკვლავური მნიშვნელობებით (დიდებული ვარსკვლავები, XXI, 23); ეს ხილული მნიშვნელობები, უპირველეს ყოვლისა, სარკეების აქტიურ სიკაშკაშეში მდგომარეობს და ასევე მზისგან მათი გარეგნობის ხედში: სინამდვილეში, სარკის სიკაშკაშე შეიძლება სუსტი იყოს, რადგან ის ჩვენგან ძალიან შორს არის; სინამდვილეში, სუსტი შეიძლება იყოს ყველაზე კაშკაშა, რადგან ის ჩვენთან უფრო ახლოს არის. თუ თქვენ იცით ხილული სიკაშკაშე და გარეგნობა, მაშინ შეგიძლიათ გაიგივოთ სარკეების ეფექტური სიკაშკაშე, როგორიც ისინი იქნებოდნენ, თუ ისინი ყველა მზისგან ერთსა და იმავე მანძილზე მდებარეობდნენ. ასეთი აწევისთვის, დედამიწის ამოსვლა მზიდან ინტელექტუალურად იქნა მიღებული, როგორც 2,062,648-ჯერ მეტი, ვიდრე დედამიწის ამოსვლა მზიდან; ამას მიუთითებს მდინარის პარალაქსი ზუსტად 0,1 რკალი წამით; ასეთ ზედაპირზე გადატანილი კანის ნიშნის ზომას ნიშნის „აბსოლუტური“ მნიშვნელობა ეწოდება. І ღერძი ერთიდაიგივე სპექტრული ტიპის ვარსკვლავების თანაბარი სპექტრებით (განაწილებული ვარსკვლავები, XXI, 31, 32) და განსხვავებული „აბსოლუტური“ მნიშვნელობებით, აღმოჩნდა, რომ ზოგიერთი წრფივი სპექტრი მათი დაძაბულობის, სიგანისა და სიდიდის მიხედვით დაკავშირებულია აბსოლუტური მნიშვნელობა; ასე რომ, ამ აშკარა სტრესის მიღმა შეიძლება გამოვთვალოთ „აბსოლუტური“ მნიშვნელობა. თუ გამონათქვამების ეს კავშირი არის მათემატიკური ფორმულა ან უბრალოდ სავარძელი, მაშინ სპექტრის ხაზოვანი დაძაბულობის გამო იქნება ნებისმიერი რაოდენობის ვარსკვლავი, მეტ-ნაკლებად იმ წერტილებიდან, რომლებიც წარმოადგენს "აბსოლუტურ სიკაშკაშეს, შემდეგ ადგებიან პარალაქსით". 0.1 რკალის წამში, რაც ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ თვალების მნიშვნელობა. ეს მეთოდი, როგორც კოლშუტერის მიერ შემოთავაზებული და ადამსის მიერ დაწვრილებით აღწერილია, გააგრძელებს ასტრონომიის უფრო და უფრო მეტ სტაგნაციას.