Росселанда

Cтраница 3

Во многих практических приложениях требуются средние коэффициенты поглощения по Планку и Росселанду. Планку и Росселанду [ вычисленные по формулам (1.89) и (9.21) ] для СО в инфракрасной области. [31]

В типичных случаях поглощение преобладает над рассеянием в более холодных внешних областях диска при больших радиусах, в то время как рассеяние преобладает над поглощением в горячих внутренних областях. Полная усредненная по Росселанду непрозрачность ( росселандово среднее) удовлетворяет следующему приблизительному соотношению [ см. уравнение ( И. [32]

Схема установки изобарического нагрева в прозрачном капилляре ( а и характер зависимости температуры плазмы от времени ( б. 1 - капилляр. 2 - электроды. 3 - жидкий цезий. 4 - аргоновая подушка. [33]

В исследуемой плазме основным механизмом, отводящим тепло и формирующим распределение температуры Т ( г), является перенос излучения. Поскольку средняя длина пробега излучения - длина Росселанда / R С Я, то справедливо приближение лучистой теплопроводности. [34]

Сечения поглощения за счет разных процессов существенно зависят от частоты: например, для dc - и сс-переходов пробег квантов обратно пропорционален кубу их частоты. Средние пробеги вычисляются взвешенным интегралом от спектральных пробегов ( для росселандовых пробегов - с весовой функцией Росселанда, для планковских сечений - с функцией Планка) с характерной спектральной шириной весовой функции порядка температуры излучения. Даже при ясных физических предпосылках модели расчета спектральных характеристик плазмы, техническая проблема расчета средних пробегов в широкой области изменения параметров плазмы и ее составов остается весьма сложной. Это в первую очередь связано с расчетом спектральных сечений огромного числа линий, число которых в многозарядной плазме может составлять - 106 - 109 dd - переходов, и необходимостью учета разнообразных механизмов уширения уровней. Для точного расчета этих сечений требуется детальный расчет энергетической структуры ионов, сил осцилляторов, профилей контуров поглощения линий, состава плазмы и др. Вместе с тем очевидно, что чувствительность средних пробегов к параметрам усредняемых спектральных сечений является ослабленной. Действительно, при усреднении спектрального пробега сдвиг сечений ( например, dd - переходов) в пределах, много меньших температуры излучения, слабо влияет на значение среднего пробега. Этот факт можно использовать для создания экономных, универсальных и приемлемо точных моделей расчета непрозрачностей. [35]

При использовании модели серого газа излу-чающе-поглощающие характеристики газовой среды предполагаются независимыми от длины волны излучения и оцениваются средним коэффициентом поглощения для всего спектра излучения. Для приближений оптически тонкого и оптически толстого слоя газа коэффициенты поглощения усредняются соответственно по Планку и Росселанду. [36]

Коэффициент поглощения при фотоионизации в см2 / г в плазме железа при температуре Т 20 эВ и плотности р 10 - 4 г / см3 с детальным перебором конфигураций, полученный по программе THERMOS ( сплошная линия, по программе OPAL ( штриховая линия - левый рисунок и по программе STA ( штриховая линия - правый рисунок. [37]

Как видно из рисунка, спектральная зависимость коэффициента поглощения для молибдена в указанной области определяется процессами фотоионизации и поглощением в спектральных линиях. Влияние этих процессов на росселандов пробег зависит от того, какова их роль вблизи максимума весовой функции Росселанда. [38]

В приближениях оптически тонкого и оптически толстого слоев ( последнее называется также диффузионным приближением, или приближением Росселанда) используются упрощения, вытекающие из предельного значения толщины среды. В приближениях Эддингтона и Шустера - Шварцшильда упрощения связаны с введением допущений об угловом распределении интенсивности излучения. В методе экспоненциальной аппроксимации ядра интегроэкспоненциальные функции в формальном решении заменяются экспонентами. Метод сферических гармоник, метод моментов и метод дискретных ординат - наиболее разработанные методы, позволяющие получить приближения более высоких порядков. [39]

Модель изотермической атмосферы мало применима для достаточно плотных в тепловом диапазоне атмосфер. В [81] построен профиль температуры лучистого равновесия в атмосфере Венеры с использованием диффузионного приближения и среднего коэффициента поглощения по Росселанду. [40]

При термодинамическом равновесии форма линий поглощения совпадает с формой линий испускания. Благодаря тому, что спектральные линии не строго монохроматичны, а занимают некоторую полосу частот, дискретно - дискретные переходы могут оказывать значительное влияние на величину среднего по Росселанду пробега фотонов, так как количество спектральных линий для элементов с большим Z может быть огромным. [41]

Таким образом, излучательная способность будет линейно изменяться с изменением расстояния при условии, что оптическая толщина среды велика. Необходимо, однако, иметь в виду, что независимо от величины оптической толщины среды допущение о том, что т и TO - t везде велико, обычно не выполняется на границах, что является недостатком аппроксимации Росселанда. [42]

Зависимость температуры Т вещества от.| Зависимость заселенности второй оболочки. [43]

Роль этих факторов оценивается в численных расчетах с реалистичными РСМ кинетики. Эффект дробления фотонов в неравновесной низкоплотной плазме ( теорема Росселанда) для оптически тонкой плазмы, облучаемой извне, широко изучен в астрофизических задачах при исследованиях формирования линейчатого излучения в коронах звездных атмосфер под действием фотосферного излучения. В основном благодаря этому эффекту в спектрах звезд наблюдаются эмиссионные линии, а не только абсорбционные ( фраунгоферовы) линии поглощения. [44]

Кроме продолжительности их пребывания в возбужденном состоянии и диффузии радиации, концентрацию возбужденных атомов обусловливают процессы: 1) возбуждение путем неупругих соударений первого рода между электронами и нормальными атомами, 2) процессы ступенчатой ионизации и возбуждения, 3) образование и разрушение возбужденных атомов при соударениях второго рода с электронами и с атомами, 4) диффузия возбужденных атомов, а также диффузия излучения к стенкам и электродам, 5) процессы образования молекулярных ионов при соударении двух возбужденных атомов и тому подобные процессы. Хотя не все эти процессы имеют одинаковое значение для устанавливающейся в их результате концентрации па и хотя некоторыми из них можно пренебречь без особенного ущерба для точности получаемых результатов, задача о концентрации возбужденных уровней является в достаточной мере сложной даже в случае метастабильных атомов, когда не возникает вопроса об учете спонтанных переходов на нормальный уровень и об учете диффузии излучения. Как показывает Фабрикант [1094, 1107], при решении этой задачи в первом приближении можно пренебречь ступенчатой ионизацией и ступенчатым возбуждением, так как эти процессы значительно меньше влияют на концентрацию возбужденных атомов, чем тушение соударениями второго рода. Несколько упрощая суть дела, можно грубо сказать, что в соударениях второго рода участвуют электроны любых, притом, согласно соотношению Клейна и Росселанда ( см. стр. [45]

Страницы: 1 2 3 4