Спектральный анализ в астрономии. Законы Вина и Стефана – Больцмана. Эффект Доплера

Спектральный анализ – определение характеристик излучения по его спектру.

Спектр – «паспорт» источника излучения. По нем определяют температуру, химический состав, скорость, наличие магнитного поля небесного объекта.

Различают три вида спектров: непрерывный, линейчатый поглощения, линейчатый излучения.

Непрерывный спектр дают нижние слои атмосферы Солнца.

Линейчатый спектр дают газовые туманности, головы и хвосты комет.

Для получения и регистрации спектров небесного тела используют спектрограф. Фотографический снимок спектра – спектрограмма. По ней определяют химический состав атмосфер звезд, планет, туманностей, их плотность.

Длина волны λmax, связана с абсолютной температурой T законом смещения Вина:

λmax T= b

b – постоянная величина.

Мощность излучения абсолютно черного тела определяют по закону Стефана-Больцмана:

= σ T⁴

- мощность излучения единицы поверхности нагретого тела,

T – абсолютная температура,

σ – постоянная Стефана-Больцмана.

По этим законам определяют температуру звезд. Звезды – считают абсолютно черными телами.

Эффект Доплера: если источник приближается к наблюдателю длина волны уменьшается, если удаляется – длина волны увеличивается. Для видимого света будет так: свет от приближающегося источника становится более синим (λ <), свет от отдаляющегося источника – более красным (λ>).