A Lyman-kontinuum fotonjai

A Lyman kontinuum fotonok egy  csillag által kibocsátott fotonok, amelyek energiája meghaladja a Lyman határértéket. A hidrogén ionizálódik, amikor a Lyman-kontinuum fotonjai elnyelődnek. Az ultraibolya sugárzás Viktor Schumann általi felfedezése óta , 1906 és 1914 között, Theodor Lyman megfigyelte, hogy az atomi hidrogén csak bizonyos frekvenciákon nyeli el a fényt, ezért a hidrogénvonalak egyik sorozatát Lyman sorozatnak nevezik [1] [2].. A Lyman sorozat összes hullámhossza a spektrum ultraibolya részébe esik. Az abszorpciós diszkrétség csak az ionizációs energiának nevezett energiahatárig jelenik meg. Semleges hidrogénatom esetén a minimális energia a Lyman határértéknek felel meg, amelynél a foton teljes energiája egy elektronnak az atomról való leválasztására fordítódik, aminek eredményeként szabad proton és szabad elektron keletkezik. . A határérték feletti energiájú fotonokat az atom elnyeli, ami az energiaspektrumban kontinuumot, azaz folytonos spektrumot ad [3] [4] .

A Lyman-határ hullámhossza 91,2 nm (912  Å ), ami 3,29 millió GHz -es frekvenciának és 13,6 eV fotonenergiának felel meg [3] . A Lyman kontinuum energiái a spektrum ultraibolya tartományában vannak. Bár a röntgen- és gamma-sugárzás is képes ionizálni a hidrogénatomokat, jóval kevesebb ilyen foton bocsát ki a csillag felszínéről. A fotonok abszorpciós folyamata, amely a hidrogénatomok ionizációjához vezet, ellenkező irányban is lezajlik: egy elektron és egy proton ütközhet, és hidrogénatomot képezhet. Ha két részecske alacsony sebességgel mozog (tehát a mozgási energia elhanyagolható), akkor az atom által kibocsátott foton elméletileg elérheti a 13,6 eV energiát (valójában az energia kisebb lesz, mivel a keletkező atom egy izgatott állapot). Nagy sebességnél a mozgási energia rövidebb hullámhosszú fotonok formájában bocsátódik ki (de a lendület megmarad). Ezért nagy energiájú protonok és elektronok ütközésekor 13,6 eV-nál nagyobb energiájú fotonok bocsátanak ki.

Jegyzetek

  1. Lyman, Theodore (1906), The Spectrum of Hydrogen in the Region of Extremely Short Wave-Length , Memoirs of the American Academy of Arts and Sciences , New Series vol. 13 (3): 125–146, ISSN 0096-6134 . DOI 10.2307/25058084 
  2. Lyman, Theodore (1914), An Extension of the Spectrum in the Extreme Ultra-Violet , Nature T. 93 (2323): 241, doi : 10.1038 / 093241a0 , < https://zenodo.org/record/142958 2021. október 15-én kelt példány a Wayback Machine -nél 
  3. 1 2 Dipankar Bhattacharya. Anyag és sugárzás . India: Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (2003. augusztus–december). „A legtöbb esetben a szabad-mentes átmenetben a teljes sugárzás jelentősen meghaladja a rekombinációból származó sugárzást, de a rekombinációs folyamatokból származó sugárzás a kontinuumban a spektrum jellegzetes jegyeinek kialakulásához vezethet. A hidrogén esetében a legmagasabb ionizációs küszöb, a Lyman határérték 13,6 eV energiának vagy 912Å hullámhossznak felel meg. Az ennél rövidebb hullámhosszúságú hidrogén rekombinációs sugárzása alkotja a Lyman-kontinuumot. Letöltve: 2021. augusztus 26. Az eredetiből archiválva : 2021. augusztus 26.
  4. Lyman limit (1997). „A Lyman-határ a Lyman-sorozat rövid hullámhossz-határa 91,2 nm-en. Megfelel annak az energiának, amely ahhoz szükséges, hogy egy alapállapotú elektron leváljon a hidrogénatomról. Archiválva az eredetiből 2011. május 23-án.