ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Коэффициент непрерывного поглощения в газе из водородоподобных атомов из "Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений " Найдем лучеиспускательную способность ионизованного газа, связанную с тормозным излучением. [c.222] Испускание квантов ку кТ экспоненциально мало. Это связано с тем, что большие кванты излучаются электронами с большими энергиями, сосредоточенными в хвосте максвелловского распределения по скоростям. [c.222] Интегральное тормозное испускание довольно слабо зависит от температуры (оно пропорционально УТ). [c.223] Если в газе имеются ионы разных зарядов Z, то формулы (5.15), (5.16) следует просуммировать по всем сортам ионов. [c.223] Росселандов пробег I для тормозного механизма равен спектральному пробегу при энергии квантов ку = 5,8 кТ. Как видно, в переносе лучистой энергии путем теплопроводности при тормозном механизме поглощения основную роль играют весьма большие кванты, находящиеся в виновской области спектра. Наоборот, при объемном излучении основную роль играют маленькие кванты. Средний коэффициент Х1 равен исправленному на вынужденное испускание спектральному коэффициенту V (1 — е / ), соответствующему ку = 1,73 кТ. [c.224] Для того чтобы представить себе порядки величин оптических характеристик плазмы, соответствующих тормозному механизму, приведем конкретный пример. [c.224] Рассмотрим водород при плотности р = 1,17 10 г/см (такая плотность соответствует давлению 10 мм рт. ст. при комнатной температуре) и температуре Т = 100 000° К. В этих условиях водород полностью диссоциирован и полностью ионизован, так что = Ме = 7-10 сл . [c.224] Коэффициент поглощения красного света Я, = 6500 А при этом равен Ху — 5,7-10 см , а длина пробега 1 = 1/ху = 175 см. [c.224] Росселандов пробег I = 3,1-10 см. Средний пробег, характеризующий лучеиспускательную способность, /1 = 0,98-10 см. [c.225] Рассмотрим захват свободного электрона водородоподобным ионом с излучением кванта и образованием водородоподобного атома . Будем, как и в 2, исходить из полуклассических представлений. В классической механике без учета излучения переход от свободных состояний электрона к связанным является непрерывным. Состояние или орбита электрона характеризуются величиной полной энергии Е системы электрон — ион и (в общем случае) вместо прицельного расстояния 6 — моментом количества движения, также определяющим геометрические параметры траектории. [c.225] При уменьшении энергии и неизменном моменте гиперболические орбиты, соответствующие положительной энергии Е О, непрерывным образом переходят в параболическую Е = 0) и далее, в связанном состоянии системы, характеризуемом отрицательной энергией, О, в эллиптические (рис. 5.3). В свете принципа соответствия захват свободного электрона и излучение кванта, энергия которого превышает начальную кинетическую энергию электрона Е, связаны с переходом электрона с гиперболической траектории на эллиптическую. [c.225] Из этой формулы с учетом неравенства (5.13) видно, что движение злектрона в сильно возбужденных квантовых состояниях с большим квантовым числом п квазиклассично. [c.226] Здесь через ф обозначена сумма по п. [c.227] Рассмотрим процесс, обратный фотозахвату,— фотоионизацию водородоподобного атома, т. е. поглощение кванта с переходом электрона в непрерывный спектр. [c.227] Как и при вычислении тормозного поглощения, воспользуемся принципом детального равновесия. [c.227] Здесь через обозначена минимальная частота кванта, который способен вырвать электрон с ге-го уровня кУп = 1нХ 1п (см. формулу (5.28)). [c.228] Характерной особенностью сечения является обратная кубическая зависимость от частоты а п— (vn/v) . Сечение максимально у порога поглощения при V = v . Формула (5.34) известна в литературе под названием формулы Крамерса. [c.229] В большинстве практически интересных случаев этот множитель весьма близок к единице, так что его, как правило, можно не учитывать. [c.229] Полуклассическая формула (5.34), по самому своему выводу справедливая лишь для высоковозбужденных состояний ге 1, тем не менее дает хорошие результаты даже при применении ее к фотоионизации с основного уровня ге = 1. [c.229] Первая из формул соответствует области вблизи границы поглощения, последняя — когда энергия освобождающегося электрона значительно больше энергии связи = /н , что соответствует переходу к борновскому приближению. [c.229] Вернуться к основной статье