Презентация на тему Уравнение переноса излучения с учетом поглощения в линиях. (Тема 13)

Презентация на тему Уравнение переноса излучения с учетом поглощения в линиях. (Тема 13), предмет презентации: Физика. Этот материал содержит 22 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Текст слайда:

Уравнение переноса излучения
с учетом поглощения в линиях


Слайд 2
Текст слайда:

Уравнение переноса излучения с учетом поглощения в линиях

Теперь общий коэффициент поглощения равен сумме коэффициентов поглощения в континууме и в линиях

Соответственно и оптическая глубина будет определяться как:

Функция источника также будет иметь следующий
вид:



Уравнение переноса будет формально иметь обычный вид:



Слайд 3
Текст слайда:

Функция источника для линий при ЛТР

Чтобы решить уравнение переноса, надо знать функции источника для континуума и линии.
Проблема с : она зависит от населенностей уровней, которые сами зависят от поля излучения в континууме и от функции
Эта взаимосвязь сильно усложняет решение уравнения переноса с учетом линий.

Простейший случай - ЛТР:

Что это означает физически?
- населенности уровней зависят только от температуры и не зависят от поля излучения,
- это приближение хорошо работает только в том случае, когда населенности уровней определяются только столкновениями, а не полем излучения.


Слайд 4
Текст слайда:

Линии при ЛТР

Для непрерывного спектра

Для непрерывного спектра и линии

Решение:



Профиль линии (остаточная интенсивность)

(только
для Солнца)

(для звезд)

(а)


Слайд 5
Текст слайда:

Для интегрирования (а) положим, что

Тогда:


Слайд 6
Текст слайда:

Сравнение с наблюдениями (для Солнца)

при θ

900

(на краю лимба) линия исчезает: rν

1

Теория:

Наблюдения:


Слайд 7
Текст слайда:

Линии поглощения при рассеянии







Два главных предположения:
чистое рассеяние- энергия, излученная в линии, равна
энергии, поглощенной в этой линии,
когерентное рассеяние- несмотря на размытость
уровней, считаем, что нет перераспределения энергии
по частотам внутри линии.



Слайд 8
Текст слайда:

Условие монохроматического лучистого равновесия

функция источника полностью
определяется полем излучения


Слайд 9
Текст слайда:

Модель Шварцшильда-Шустера

«обращающий» слой
(атмосфера)

фотосфера

УП:

:

Решим эту систему методом Шварцшильда-Шустера




Напоминание: метод Шварцшильда-Шустера основан на усреднении интенсивностей по нижней и верхней полу – сферам и на выносе из под интеграла среднего значения


Слайд 10
Текст слайда:



Обозначим:


Получим систему:

Сумма уравнений

Разность уравнений




Слайд 11
Текст слайда:

Граничные условия:









Вычисляем потоки:




Слайд 12
Текст слайда:

Для непрерывного спектра взят обычный (линейный)
закон потемнения.



Слайд 13
Текст слайда:

Частные случаи:


Слайд 14
Текст слайда:

Вычисляем остаточную интенсивность:



«число поглощающих атомов»-
число атомов, производящих
линию и находящихся в столбце
сечением в 1 см2 и протяжен-
ностью, равной протяженности
«обращающего слоя».


Слайд 15
Текст слайда:

Модель Милна-Эддингтона

В этой модели нет разделения на слои: в каждой точке атмос-
феры имеется поглощение и излучение как в континууме, так
и в линии.




Полагаем, что

Для континуума
считаем, что
выполняется ЛТР
(это оправдано)


Для получения аналитического решения необходимо сделать основное предположение: величина является постоянной, т.е. не зависит от глубины.

Из условия
монохроматического
лучистого
равновесия



Слайд 16
Текст слайда:


Решение методом Милна=Эддингтона


Умножаем на и интегрируем по всем направлениям:




Умножаем на и интегрируем по направлениям:

(1)


3) В итоге:


Слайд 17
Текст слайда:

Перепишем


Это возможно, если функция Планка является линейной по оптической глубине







Решение:



(2)




Слайд 18
Текст слайда:

7) Граничные условия:

8) Из (2) имеем:

(3)

(4)


Слайд 19
Текст слайда:

Из (1) имеем:


10) Из (3-5) имеем:

(5)



Слайд 20
Текст слайда:

11) Теперь (5) будет иметь вид:

12) Чтобы получить поток в непрерывном спектре, надо
положить


Слайд 21
Текст слайда:

13) Окончательно для профиля линии (остаточной
интенсивности) имеем:

14) Оценим глубину профиля линии (остаточной
интенсивности) для центральной частоты линии. В этом
случае

Тогда из (6) имеем



~1



Слайд 22
Текст слайда:

15) Сравнение с наблюдениями
Теория
Типичное значение 106-108 . Это означает,

что теория дает значение .

Наблюдения дают значения


наблюдения
теория

Вывод: наша теория не
учитывает появление
дополнительных квантов
в линии. Следует найти
такой механизм

Δλ


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика