Сансар дахь плазм. Плазмын талстууд: сансрын судалгаанаас эхлээд дэлхий дээрх эмнэлгийн хэрэглээ хүртэл, дахин сансарт

>>Физик: Плазма

Одоо та материйн дөрөв дэх төлөв - плазмтай танилцах болно. Энэ нөхцөл байдал нь чамин биш юм. Орчлон ертөнц дэх материйн дийлэнх нь плазмын төлөвт байдаг.
Маш их бага температурбүх бодисууд хатуу төлөвт байдаг. Тэдний халаалт нь бодисыг хатуу бодисоос шингэн рүү шилжүүлэхэд хүргэдэг. Температурын цаашдын өсөлт нь шингэнийг хий болгон хувиргахад хүргэдэг.
Хангалттай үед өндөр температурхийн ионжилт нь хурдан хөдөлж буй атомууд эсвэл молекулуудын мөргөлдөөний улмаас эхэлдэг. Уг бодис нь шинэ төлөвт ордог плазм. Плазмхэсэгчилсэн буюу бүрэн ионжсон хий бөгөөд орон нутгийн нягт нь эерэг ба сөрөг цэнэгүүдпрактикт давхцдаг. Тиймээс плазм нь бүхэлдээ цахилгаан саармаг систем юм. Нөхцөл байдлаас хамааран плазмын иончлолын зэрэг (ионжуулсан атомын тоог тэдгээрийн бүтэн тоо) өөр байж болно. Бүрэн ионжуулсан плазмд төвийг сахисан атомууд байдаггүй.
Халаахтай зэрэгцэн хийн ионжилт, плазм үүсэх нь янз бүрийн цацраг туяа эсвэл хийн атомыг хурдан цэнэглэгдсэн хэсгүүдээр бөмбөгдсөнөөс үүдэлтэй байж болно. Энэ нь гэж нэрлэгддэг зүйлийг үүсгэдэг бага температурт плазм.
Плазмын шинж чанар.Плазм нь хэд хэдэн өвөрмөц шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь түүнийг материйн онцгой, дөрөв дэх төлөв гэж үзэх боломжийг бидэнд олгодог.
Өндөр хөдөлгөөнтэй тул цэнэглэгдсэн плазмын хэсгүүд нь цахилгаан болон соронзон орны нөлөөн дор амархан хөдөлдөг. Тиймээс ижил цэнэгийн тэмдгийн бөөмс хуримтлагдсанаас үүссэн плазмын бие даасан хэсгүүдийн цахилгаан саармаг байдлын аливаа зөрчлийг хурдан арилгадаг. Үүссэн цахилгаан орон нь цахилгаан саармаг байдал сэргэж, цахилгаан орон болох хүртэл цэнэгтэй бөөмсийг хөдөлгөдөг. тэгтэй тэнцүү.
Молекулуудын хооронд богино зайн хүч байдаг саармаг хийнээс ялгаатай нь Кулоны хүч нь цэнэглэгдсэн плазмын хэсгүүдийн хооронд үйлчилж, зайнаас харьцангуй удаан буурдаг. Бөөм бүртэй шууд харьцдаг их тоохүрээлэн буй хэсгүүд. Үүнээс үүдэн плазмын хэсгүүд нь санамсаргүй (дулааны) хөдөлгөөний зэрэгцээ янз бүрийн дараалсан (хамтын) хөдөлгөөнд оролцож болно. Цусны сийвэн дотор амархан хөдөлдөг төрөл бүрийнчичиргээ ба долгион.
Плазмын дамжуулалт нь түүний иончлолын зэрэг нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Өндөр температурт бүрэн ионжуулсан плазм нь дамжуулах чанараараа хэт дамжуулагчтай ойртдог.
Плазмын дотор гадаад орон зай. Орчлон ертөнц дэх бодисын дийлэнх нь (ойролцоогоор 99%) нь плазмын төлөвт байдаг. улмаас өндөр температурНар болон бусад одод бүрэн ионжсон плазмаас бүрддэг.
Од болон галактикийн хоорондох зайг дүүргэдэг од хоорондын орчин нь мөн плазмаас бүрддэг. Од хоорондын орчны нягтрал маш бага - дунджаар 1 см 3-т нэг атомаас бага байдаг. Од хоорондын орчинд атомын ионжилт нь оддын цацраг туяа болон сансрын туяа- Орчлон ертөнцийн орон зайд бүх чиглэлд нэвтэрч буй хурдан бөөмсийн урсгал. Оддын халуун плазмаас ялгаатай нь од хоорондын плазмын температур маш бага байдаг.
Манай гараг ч мөн адил плазмаар хүрээлэгдсэн байдаг. 100-300 км-ийн өндөрт агаар мандлын дээд давхарга нь ионжуулсан хий юм. ионосфер. Агаарыг ионжуулах дээд давхаргаАгаар мандал нь үндсэндээ нарны цацраг болон нарнаас ялгарах цэнэгтэй бөөмсийн урсгалаас үүсдэг. Ионосферийн дээгүүр хиймэл дагуулын илрүүлсэн дэлхийн цацрагийн бүсийг сунгадаг. Цацрагийн бүс нь мөн плазмаас бүрддэг.
Плазм нь олон шинж чанартай байдаг чөлөөт электронуудметаллуудад. Ердийн плазмаас ялгаатай нь хатуу төлөвт плазм эерэг ионуудбиеийн бүх хэсэгт хөдөлж чадахгүй.
Хэсэгчилсэн буюу бүрэн ионжсон хийг плазм гэж нэрлэдэг. Одууд нь плазмаас бүтдэг. Өргөжиж байна техникийн хэрэглээплазм

Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Соцкий, Физик 10-р анги

Хэрэв танд энэ хичээлтэй холбоотой засвар, санал байвал

Од хоорондын болон галактик хоорондын орон зайд юу агуулагддаг талаар та бодож байсан уу? Сансарт техникийн вакуум байдаг тул юу ч агуулагддаггүй (юу ч агуулагдахгүй гэсэн үнэмлэхүй утгаараа биш, харин харьцангуй утгаараа). Мөн та зөв байх болно, учир нь од хоорондын орон зайд дунджаар 1000 орчим атом байдаг куб сантиметрмөн маш асар их зайбодисын нягт нь үл тоомсорлодог. Гэхдээ энд бүх зүйл тийм ч энгийн бөгөөд хоёрдмол утгатай биш юм. Од хоорондын орчны орон зайн тархалт нь энгийн зүйл биш юм. Галактикийн баар, спираль гар зэрэг галактикийн ерөнхий бүтцээс гадна илүү халуун хийгээр хүрээлэгдсэн бие даасан хүйтэн, дулаан үүлс байдаг. Од хоорондын дунд (ISM) асар их хэмжээбүтэц: аварга том молекул үүл, тусгал мананцар, эх гаригийн мананцар, гаригийн мананцар, бөмбөрцөг гэх мэт Энэ нь хүрээлэн буй орчинд тохиолддог олон төрлийн ажиглалтын илрэл, процессуудад хүргэдэг. Дараах жагсаалтад MZS-д байгаа бүтцийг жагсаав.

• Титмийн хий
• Гэрэлт HII бүсүүд
• Бага нягтралтай HII бүсүүд
• Үүл дамнасан орчин
• Дулаан газруудСайн уу
• Масер конденсац
• Үүл Сайн байна уу
• Аварга том молекул үүл
• Молекулын үүл
• Бөмбөрцөг

Плазм нь цэнэгтэй ба саармаг хэсгүүдээс бүрдэнэ. Эерэг цэнэгтэй бөөмс нь эерэг ион ба нүх (плазм хатуу), сөрөг цэнэгтэй бөөмс нь электрон ба сөрөг ионууд. Юуны өмнө тодорхой төрлийн бөөмийн концентрацийг мэдэх шаардлагатай. Хэрэв иончлолын зэрэг нь тэнцүү бол плазмыг сул ионжсон гэж үзнэ

Электрон концентраци хаана байна, сийвэн дэх бүх төвийг сахисан хэсгүүдийн концентраци нь мужид оршдог. Бүрэн ионжуулсан плазм нь иончлолын зэрэгтэй байдаг

Гэхдээ дээр дурдсанчлан ионжуулсан хий бүр плазм биш юм. Плазм нь өмчтэй байх шаардлагатай бараг төвийг сахисан байдал, өөрөөр хэлбэл дунджаар хангалттай урт хугацаанд, хангалттай хол зайдплазм нь ерөнхийдөө төвийг сахисан байв. Гэхдээ хийг плазм гэж үзэж болох эдгээр цаг хугацааны интервалууд, зайнууд юу вэ?

Тиймээс бараг төвийг сахисан байдлын шаардлага нь дараах байдалтай байна.

Иймд Лангмюрын давтамжийн харилцан үйлчлэлийг цэнэгийн хуваах цагийн хуваарь болгон авах нь зүйн хэрэг юм.

Гэхдээ орон зай бол плазм гэдгийг үнэн зөв харуулахын тулд орон зайн масштабыг үнэлэх шаардлагатай. Физик үүднээс авч үзвэл энэ орон зайн хэмжээс нь цэнэгтэй бөөмсийн цаг хугацааны дулааны хөдөлгөөнөөс шалтгаалан тэдгээрийн нягтын эвдрэл өөрчлөгдөх уртаар тодорхойлогддог нь тодорхой байна. хугацаатай тэнцүү байнаплазмын хэлбэлзэл. Тиймээс орон зайн масштаб нь тэнцүү байна

Тиймээс бид физикт гэж нэрлэгддэг уртыг олж авлаа электрон Дебай радиус буюу урт.

Би одоо Дебай тэгшитгэлийн илүү нарийн гаргалгааг харуулах болно. Нөлөөлөлд байгаа N электронуудыг дахин төсөөлье цахилгаан оронтодорхой хэмжээгээр шилжих. Энэ тохиолдолд орон зайн цэнэгийн давхарга үүсдэг бөгөөд энэ нь электрон цэнэг ба электрон концентраци юм. Пуассоны томъёог электростатикаас сайн мэддэг

Од хоорондын орчинд Дебайгийн урт нь ойролцоогоор 10 метр, галактик хоорондын орчинд метр орчим байдаг. Энэ нь хангалттай гэдгийг бид харж байна их хэмжээгээр, жишээ нь диэлектриктэй харьцуулсан. Энэ нь цахилгаан орон нь эдгээр зайд сулрахгүйгээр тархаж, цэнэгийг эзэлхүүнтэй цэнэглэгдсэн давхаргад тарааж, бөөмс нь Лангмюрын давтамжтай тэнцүү давтамжтайгаар тэнцвэрийн байрлалыг тойрон хэлбэлздэг гэсэн үг юм.

Энэ өгүүллээс бид хоёр үндсэн хэмжигдэхүүнийг олж мэдсэн сансрын орчинплазм, энэ орчны нягтрал нь маш бага бөгөөд орон зай нь бүхэлдээ байдаг физик вакууммакроскопийн масштабаар. Орон нутгийн хэмжээнд бид хий, тоос, эсвэл аль аль нь байдаг плазм

Шошго:

• плазм
• физик
• орон зай

Хуудас 1

Сансрын плазм нь тайван, үймээн самуунтай аль алинд нь байж болно. Сүүлийнх нь плазм нь гадны хүчтэй нөлөөлөлд өртөх үед гарч ирдэг. Сансарт ийм үйл явц байнга тохиолддог.  

Сансрын плазмын хамгийн түгээмэл ионууд нь протонууд юм.  

Сансрын плазмд тодорхой гидродинамик хөдөлгөөнүүд явагддаг бөгөөд энерги нь бага биш юм. Эдгээр нь соронзон орны нэмэгдэж болзошгүй эх үүсвэрийг урамшуулж байна. Энэ механизмыг ихэвчлэн динамо механизм гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд тодорхой дамжуулалт бүхий макроскопийн онол нь E, H - - - E, - H-тэй харьцуулахад тэгш хэмтэй байдаг тул хурд ба хүчний талбарыг хадгалахын зэрэгцээ E - H - бүхий шийдлийг олшруулах тухай ярьдаг. 0 байгаа тул талбар үүсгэхийн тулд харилцан үйлчлэлийг нэвтрүүлэх шаардлагатай.  

Сансар огторгуйн плазмын мөргөлдөөний давтамж маш бага тул плазмын мөргөлдөөнгүй кинетик тодорхойлолт нь илүү тохиромжтой байдаг.  

Олонхи онолын судалгаа сансрын плазмнэгэн төрлийн плазмын судалгаанд зориулагдсан. Гэсэн хэдий ч ажиглалтаас харахад ихэнх тохиолдолд сансрын плазм нь маш жигд бус байдаг. Ионосфер нь ихэвчлэн бага хэмжээний бүтэцтэй байдаг бөгөөд энэ нь аврорагийн үед хамгийн тод илэрхийлэгддэг. Цацраг аврораихэвчлэн маш нимгэн байдаг ба иончлолын зэрэг, улмаар дамжуулах чанар нь хэдхэн километр ба түүнээс бага зайд хоёроос гурван дарааллаар хэлбэлздэг. Шүгэлдэж буй атмосферийн тархалтыг судлахад соронзон мандал нь мөн шилэн бүтэцтэй байдаг. нарны уур амьсгалмөн гэрэлтдэг бүтэцтэй. Нарны гадаргад ойртох тусам голдуу утаслаг бүтэцтэй цухуйсан хэсгүүд ажиглагддаг. Хромосфер нь заримдаа жижиг шуугиануудаас бүрдсэн утас хэлбэртэй plexus хэлбэрээр дүрслэгддэг. Хийн мананцарт утаслаг бүтэц ихэвчлэн харагддаг. Тиймээс плазм дунд зэргийн нягтралтай(мөн бага нягтралтай плазм) нь ихэвчлэн нэг төрлийн бус байдаг бөгөөд элементүүд нь соронзон оронтой параллель байдаг судалтай бүтэцтэй байдаг. Тиймээс ийм бүтцийг бий болгож болох механизмуудыг авч үзэх нь чухал юм шиг санагддаг. Энэ хэсэг нь энэ асуудалд зориулагдсан болно.  

Сансрын плазмд соронзон орны индукц B0, нягтрал r, Те, Th температур, цахилгаан орон E гэсэн параметрүүдийн боломжит бүх утгууд маш өргөн хүрээтэй байдаг тул бид оршихуйтай холбоотой нөлөөллийн талаар илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх болно. соронзон орны болон бидний хэлэлцсэн ионы дууны тогтворгүй байдал, хэвийн бус эсэргүүцлийн томъёог хэрэглэх шалгууруудын талаар.  

Сансрын плазм дахь хэвийн бус эсэргүүцлийн судалгаа нь эсрэгээрээ эдгээр том хэмжээний үйл явц цаг хугацааны явцад хэрхэн явагддагийг судлах боломжийг олгоно. Тиймээс соронзон бөмбөрцгийн судалгаа нь хэвийн бус эсэргүүцэл ба давхар давхаргын асуудлыг судлах нь турбулент плазмын физикийн олон асуудлыг илүү бүрэн дүүрэн ойлгох, цаашлаад нарны энергийн асуудлыг шийдвэрлэхэд олж авсан үр дүнг ашиглахад хүргэнэ гэж найдаж байна. физик ба астрофизик.  

MHD урсгал нь юуны түрүүнд сансрын плазмын шинж чанартай байдаг.  

Хүснэгтээс харахад. 3.2, сансрын плазмын нөхцөл (17) ихэнх тохиолдолд сайн хангагдсан байдаг.  

Сансрын плазмд хэрэглэх N k Nkl нөхцөл нь нэлээд хатуу юм шиг санагддаг. Эцсийн эцэст шугаман бус байдлыг харгалзан үзэх шаардлагатай хүчтэй цахилгаан соронзон цацраг нь ижил задралын процессын улмаас плазмыг турбулизмд оруулдаг. Хэрэв шугаман бус байдал нь эрчимжилтэд ихээхэн нөлөөлдөг цахилгаан соронзон цацраг, дараа нь энэ нь нэгэн зэрэг түүний энергийн ихээхэн хэсэг нь плазмын долгион руу шилждэг гэсэн үг юм [(4.56) 1-ийг үз, нэг плазмын долгионы энерги нь цахилгаан соронзон долгионы энергиэс хамаагүй бага байдаг тул энэ нь N kl Nk гэсэн үг юм. Плазмын долгион эрчимтэй шингэж, энергийн түвшин бага хэвээр байх тохиолдол гардаг. Ямар ч тохиолдолд шугаман бус шилжүүлгийн асуудал цахилгаан соронзон долгионсийвэн дэхь плазмын үймээн самууныг өдөөх, түүнтэй цацрагийн харилцан үйлчлэл, ялангуяа тархалт, давтамжийн өсөлтийг судлахаас салгах боломжгүй юм.  

Энэ номын гол анхаарал нь сансрын плазмын (CP) өндөр энергийн бүрэлдэхүүн хэсэг байсан боловч дулааны гариг ​​хоорондын плазмын шинж чанарын тухай товч яриаг мөн бүлэгт өгсөн болно. Тиймээс энэ ном нь сансрын туяа төдийгүй гариг ​​хоорондын орчин дахь бусад динамик үйл явцын талаар тодорхой ойлголт өгдөг. Зохиогч түүнийг ядаж тодорхой хэмжээгээр тусгаж, уншигч олон тооны гоо үзэсгэлэн, олон янз байдлыг мэдэрч чадсан гэж найдаж байна. бие махбодийн асуудалСудлаачийн өмнө энэ залуу, хурдан үүсэж байна хөгжиж буй бүс нутагфизик. Олон асуудал аль хэдийн шийдэгдсэн, мөн ерөнхий санаануудболовсруулсан Гэвч олон асуудал, бүр илүү тодорхой асуудлууд шийдэгдэхээ хүлээж байгаа бөгөөд судалгаа хөгжихийн хэрээр тэдний тоо нэмэгдсээр байна.  

Зөвхөн Alfven долгионы тусламжтайгаар сансрын плазм дахь харьцангуй хэсгүүдийн цацрагийн нөлөөг анзаарч болно.  

Сансрын плазмын өндөр үр дүнтэй аномаль эсэргүүцлийг тайлбарлах өөр нэг боломж бий, тухайлбал гидросоронзон хэлбэлзлийн үр дүнтэй эсэргүүцэлд үзүүлэх нөлөө. Үүний зэрэгцээ ийм шинж чанарыг тодорхойлохгүй байхыг хичээх нь сонирхолтой бөгөөд хиймэл дагуул дээрх хэлбэлзэлтэй цахилгаан соронзон орны хэмжилтийн мэдээлэлд үндэслэн тэдгээрийг олж авахыг хичээх нь сонирхолтой юм.  

Хамгийн тогтворгүй горимын долгионы уртаас том хэмжээтэй астрофизик эсвэл сансар огторгуйн плазмын одоогийн хуудаснуудад ийм үйл явдлын дарааллыг хүлээх хэрэгтэй. том тооРэйнолдс. Нэгдүгээрт, одоогийн хуудас нь хамгийн хурдан өсөн нэмэгдэж буй горимын 4 5 / Ят долгионы урттай шугаман горимд эвдэрдэг. Дараа нь анхдагч нэгдэл нь хөрш зэргэлдээ арлуудыг нэгтгэдэг.  

Соронзон гидродинамикийн хэрэглээний хамрах хүрээ нь шингэн металлаас сансрын плазм хүртэлх маш олон янзын физик объектуудыг агуулдаг.  

Гол онцлог биеийн байдалОд хоорондын орчин (ISM) нь маш их бага нягтрал. Ердийн утга нь нэг куб метрт 0.1-1000 атом юм. см, мөн 10 км/с орчим молекулын хурдтай үед бие даасан хэсгүүдийн мөргөлдөх хугацаа хэдэн арван, мянган жил хүрдэг. Энэ хугацаа нь өдөөгдсөн төлөвт байгаа атомуудын амьдралын хугацаанаас хэд хэдэн удаа урт байна (зөвшөөрөгдсөн түвшинд - в дарааллаар). Үүний үр дүнд атомд шингэсэн фотон нь өдөөгдсөн түвшнээс дахин ялгарах хугацаатай, ISM атомууд ионжуулдаггүй квантуудыг жинхэнэ шингээх магадлал (шингээсэн фотоны энерги орох үед) кинетик энергибөөмсийн эмх замбараагүй хөдөлгөөн) маш бага.

Шингээх шугам нь шугамын төвд байгаа оптик зузаантай тасралтгүй спектрийн (тасралтгүй) дэвсгэр дээр ялгагдах болно. . Шингээлтийн хөндлөн огтлол нь оптик гүнтэй холбоотой байдаг харааны шугам дээрх атомын тоо хаана байна. Учир нь Шугаман дотор шингэж буй атомыг чийгшүүлэгчтэй гармоник осциллятор хэлбэрээр дүрсэлж болох бөгөөд сонгодог болон квант механик тооцоолол нь профилын шингээлтийн хөндлөн огтлолыг өгдөг.

4.1.1 Орон нутгийн термодинамикийн тэнцвэргүй байдал

ISM-ийн цацрагийн ил тод байдал нь од хоорондын сийвэнгийн хамгийн чухал физик шинж чанар болох цацраг туяа байхгүй гэдгээр тодорхойлогдоно. орон нутгийн термодинамик тэнцвэр(LTR). Нөхцөл байдалд үүнийг санацгаая бүрэн термодинамик тэнцвэрт байдалБүх шууд ба урвуу үйл явц нь ижил хурдаар явагддаг (нарийвчилсан тэнцвэрийн зарчим гэж нэрлэгддэг) бөгөөд хүрээлэн буй орчны физик төлөвийг тодорхойлдог зөвхөн нэг температурын утга байдаг (орон нутгийн SDR гэдэг нь цэг бүрт нарийвчилсан тэнцвэрт байдал байдаг гэсэн үг юм. SDR, гэхдээ температур нь функцийн координат ба цаг хугацаа) 4.2.

LTE-ийн ойролцоолсон тооцоолол нь том оптик зузаантай (жишээлбэл, оддын дотоод хэсэгт) сайн ажилладаг бөгөөд LTE бус нөлөө нь зөвхөн (жишээлбэл, оддын фотосфер, фотонууд сансар огторгуйд чөлөөтэй урсах үед) мэдэгдэхүйц болдог. .

IN од хоорондын орчинатомын концентраци бага, куб тутамд тоосонцор см, оптик зузаан нь бага, LTE-г хийдэггүй. Энэ нь (а) ISM дахь цацрагийн температур (голчлон одны цацраг) K өндөр, плазмын электрон ба ионы температур нь бөөмийн мөргөлдөөнөөр тодорхойлогддог бөгөөд цацрагийн температураас ихээхэн ялгаатай байж болно. Түвшингийн популяци дахь атом ба ионуудын тархалтыг иончлолын болон рекомбинацын үйл явцын тэнцвэрээр тодорхойлдог боловч LTE-ээс ялгаатай нь нарийвчилсан тэнцвэрийн зарчим хангагддаггүй. Жишээлбэл, in титмийн хандлага(бага бөөмсийн нягтын хязгаар, нэр нь нарны титэм дэх плазмын физик төлөвөөс гаралтай) атомын ионжуулалтыг электроны нөлөөллөөр, өдөөх нь HII бүсэд болон аяндаа цацрагийн шилжилтээр явагддаг; квазаруудын хувьд хий нь төвийн эх үүсвэрээс хэт ягаан туяаны хатуу цацрагаар ионждог бөгөөд түвшний популяци нь цацрагийн процессын рекомбинацаар тодорхойлогддог. Эдгээр жишээн дээр шууд ба урвуу элементар процессууд өөр өөр шинж чанартай байдаг тул нөхцөл нь тэнцвэрт байдлаас хол байна. Гэсэн хэдий ч маш ховордсон сансар огторгуйн плазмд ч гэсэн электронуудын Максвеллийн хурдны хуваарилалт (өөрийн температуртай) урт хугацааны харилцан үйлчлэлийн улмаас бөөмийн мөргөлдөөний хоорондох онцлог хугацаанаас хамаагүй бага хугацаанд тогтоогддог. Кулоны хүч 4.3 Тиймээс бөөмсийг эрчим хүчээр хуваарилахын тулд Больцманы томъёог ашиглаж болно.

4.1.2 Соронзон орон хөлдөх

Түүний динамикийг ихээхэн тодорхойлдог ISM-ийн хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг нь галактикийн том хэмжээний соронзон орон юм. Галактикийн соронзон орны дундаж утга нь G орчим байна. Сансрын плазмын нөхцөлд ихэнх тохиолдолд соронзон орон байдаг хөлдсөнлхагва гаригт. Соронзон талбарыг орчинд хөлдөх нь түүний хэв гажилтын үед хаалттай дамжуулагч хэлхээгээр дамжин соронзон урсгалыг хадгалахыг хэлнэ. . Лабораторийн нөхцөлд соронзон урсгалын хадгалалт нь орчинд тохиолддог өндөр дамжуулалт 4.4. Гэсэн хэдий ч сансрын плазмын нөхцөлд авч үзэж буй контурын том шинж чанар, үүний дагуу судлагдсан процессын хугацаатай харьцуулахад соронзон орны задралын урт хугацаа нь илүү чухал юм. Үүнийг үзүүлье. Гүйдэл нь нягтралтай урсах плазмын эзэлхүүнийг авч үзье (гүйдлийн нягт нь нэгж талбайд ногдох гүйдлийн хүч, чиглэлд перпендикуляродоогийн). Максвеллийн тэгшитгэлийн дагуу гүйдэл нь соронзон орон үүсгэдэг. Хязгаарлагдмал дамжуулалттай плазм дахь гүйдэл нь электронуудын ионуудтай мөргөлдөхтэй холбоотой Жоулийн алдагдлаас болж мууддаг. Плазмын нэгж эзэлхүүн дэх нэгж хугацаанд ялгарах дулаан нь . Нэгж эзэлхүүн дэх соронзон энерги нь . Үүний үр дүнд, шинж чанар бүхий эзэлхүүн дэх соронзон энергийг дулаанд тараах (болон харгалзах талбайн уналт) цагийг дараах байдлаар тодорхойлно.

Сийвэн дэх соронзон орон хөлдөх нь бараг бүх астрофизикийн нөхцөл байдалд (богино хугацааны улмаас одны цөм нурах динамик процесст) сайн ойролцоо байдаг. Гэсэн хэдий ч жижиг хэмжээний хувьд энэ ойролцоололт, ялангуяа масштабын хувьд тохирохгүй байж магадгүй юм гэнэтийн өөрчлөлтталбайнууд. Эдгээр газрууд нь соронзон орны шугамын огцом эргэлтээр тодорхойлогддог.

4.1.3 Хориотой шугамууд

Оптикийн хувьд нимгэн ховор орчинд үүсэх цацрагийн өвөрмөц шинж чанар нь цацраг туяа үүсэх боломж юм. хориотой шугамуудатомууд. Хориотой спектрийн шугамууд- метастабил түвшнээс атом дахь шилжилтийн үед үүссэн шугамууд (өөрөөр хэлбэл цахилгаан диполь шилжилтийг сонгох дүрмээр хориглосон). Атомын хувирамтгай төлөвт байх хугацаа нь с-ээс хэд хэдэн хооронд хэлбэлздэг. хоног ба түүнээс дээш. Бөөмийн өндөр концентрацид (ин дэлхийн агаар мандал, нарны фотосфер дэх см) бөөмсийн мөргөлдөөн нь атомуудын өдөөлтийг арилгаж, хориотой шугамууд ажиглагддаггүй.

Үнэн хэрэгтээ, оптик нимгэн сийвэнгийн эзэлхүүнээс үүсэх шилжилтийн магадлал (нэгж цаг дахь шилжилтийн тоо) бүхий түвшингээс түвшинд шилжих явцад үүссэн шугамыг авч үзье. Шугамын гэрэлтэлт

Хаана - нэг фотоны энерги; , - түвшин дэх X элементийн ионы харьцангуй концентраци; - элбэг дэлбэг байдалустөрөгчтэй харьцуулахад X элемент. Учир нь магадлал бага, хориотой шугамууд маш сул болж хувирдаг. LTE-ийн нөхцөлд түвшний популяци нь Больцманы томъёогоор тодорхойлогддог бөгөөд электроны концентрацаас хамаардаггүй.

Бага нягтралтай нөхцөлд нөхцөл байдал өөр байна. Жишээ нь: титмийн хандлага, атомын иончлол зөвхөн электрон нөлөөллөөр явагдах үед. Максвеллийн хурдны хуваарилалтаар 3-р түвшинг өдөөхөд хангалттай энергитэй электронуудын хэсэг . Мөргөлдөөний давтамж нь өдөөлтөд хүргэдэг ([см/с] нь нэгж эзэлхүүн дэх электроны нөлөөллөөр атомыг 0-р түвшин хүртэл өдөөх хурд). Түвшин бусад түвшинд цацрагийн задралын нийт магадлал , мөн өдөөх задралын балансаас харьцангуй концентрацийг олж авдаг

Энэ нь тодорхой байна (1) ба (2) салаалсан хүчин зүйл нь 1-ийн дарааллаар байж болно (жишээлбэл, бага өдөөлттэй түвшинд). Энэ нь титмийн ойролцоо зөвшөөрөгдсөн болон хориотой шугамын цацрагийн хүч нь ижил дараалалтай байх ёстой бөгөөд хэмжээнээс хамаарна гэсэн үг юм.

сансрын плазм