ДИПЛОМНІ КУРСОВІ РЕФЕРАТИ


ИЦ OSVITA-PLAZA

Реферати статті публікації

Пошук по сайту

 

Пошук по сайту

Головна » Реферати та статті » Фізика » Фізика метеоритних явищ

Некоторые необычные эмиссии
Помимо общих особенностей спектров метеоров
большой интерес представляют отдельные эмиссии,
отличающиеся более или менее аномальным поведением. Ниже
рассмотрены некоторые из них.
а) Зеленая запрещенная линия кисло-
о
рода [01] 5577 А. Запрещенная зеленая линия кисло-
о
рода на 5577 А была обнаружена в спектрах метеоров
Я. Холлидеем в 1958 г. [330]. Начинаясь на высотах
115—120 км, она высвечивала и в перерывах,
создаваемых обтюратором (рис. 61), имея продолжительность
ШО 6000 4000
\ \ \
Рис. 61. Спектр метеора с зеленой линией кислорода (в нижней
части фотографии), полученный Холлидеем.
свечения ^1 с. Это означало, что свечение происходит
в ионном следе метеора. Удалось заметить* искривление
этой линии в результате действия ветров, придававших
ей змеевидную форму. В 1960 г. Я. Холлидей [331] за-
264 ГЛ. IV. СВЕЧЕНИЕ И СПЕКТРЫ МЕТЕОРОВ
метил, что в годы максимума солнечной активности
зеленая линия наблюдается чаще и закапчивается ниже, чем
обычно (на высоте ~ 75 км).
В 1965 г. Я. Райхль [186, 443] обратил внимание на
связь между появлением зеленой линии и образованием
головного эха метеоров. Мы рассмотрим э^от вопрос
в § 30.
Напомним, что зеленая линия кислорода впервые
наблюдалась в спектрах полярных сияний еще в 60-е годы
XIX в., почти за сто лет до ее обнаружения в спектрах
метеоров. Позже излучение в этой линии было найдено
в спектрах сумеречного и ночного неба [249]. Однако
природа ее была установлена только в 1925 г.
Линия [01] 5577 А соответствует (рис. 62) переходу
lS° -*■ lD2l причем времена жизни этих состояний равны
0,75 и 110 с соответственно. Переход ^г-* 3-Pi,2 дает
о
красный дублет 6300—6364 А, также хорошо
наблюдаемый в спектрах полярных сияний, сумеречного и ночно-
§ 26, НЕКОТОРЫЕ НЕОБЫЧНЫЕ ЭМИССИИ 265
го неба, но никогда не наблюдавшийся в спектрах
метеоров.
Вопрос о процессе возбуждения метастабильного
уровня lS° атома 01 как в случае полярных сияний, так
и в случае метеоров, далеко не прост. Для возбуждения
этого уровня из основного состояния необходима энергия
в 4Д5 эВ. Такую энергию имеют кванты излучения с
о
длиной волны 2972 А. Однако прямые переходы с
основного уровня на метастабильный запрещены правилами
отбора, а единственный разрешенный переход на уровень
lS° возможен только с сингулетного состояния 3snPi
возбужденной конфигурации 2р3(2Р°), расположенного на
14,37 эВ над основным уровнем и на 0,76 эВ над
порогом ионизации [264]. Для возбуждения состояния ХР\
требуется уже ультрафиолетовое излучение с длиной
о
волны 863 А, доля которого в солнечном спектре крайне
мала. Это обстоятельство, наряду с фактами присутствия
запрещенных линий [01] в излучении ночного неба,
заставило теоретиков отклонить механизм
фотовозбуждения метастабильных уровней [01] в полярных сияниях
и рассматривать только ударные механизмы.
Что касается метеоров, то решительным возражением
против механизма фотовозбуждения является то
обстоятельство, что зеленая линия наблюдается и у
относительно слабых метеоров, до +2W, на высотах от 110—120 км
[442], где ударная волна еще не образуется, а значит,
не может быть опережающего излучения. Поскольку
диапазон высот наблюдения зеленой линии соответствует
наибольшей концентрации атомарного кислорода в
атмосфере Земли (максимум на h ~ 105 км) [73], можно
считать, что именно атмосферный атомарный кислород
ответствен за формирование этой линии, а пролет метеора
лишь возбуждает свечение. Максимальная концентрация
[01] в атмосфере Земли на высоте 105 км составляет от
5 • 1011 до 2 • 1012 см""3; на высоте 90 км она па порядок
меньше [73, 264].
Реальный механизм возбуждения уровня lS° в
метеорных следах был предложен в 1960 г. Я. Холлидеем [331].
Это — диссоциативная рекомбинация кислорода:
0+ + 01-*0? + 0#(15), (26.1)
Оа+ + е -> 0# {lS) + О" (Ю). (26.2)
266
ГЛ. IV. СВЕЧЕНИЕ И СПЕКТРЫ МЕТЕОРОВ
Коэффициенты скоростей этих реакций равны
соответственно 2,5 • 10"11 и 3-Ю"7 см3/с [264]. Начальный
приток иопов обусловлен метеорной ионизацией. Как
полагает Я. Райхль [443], отраженные метеорным телом
атмосферные молекулы ионизуют налетающие (в том
числе атомы кислорода), после чего происходит реакции
(26.1) и (26.2). Скорость реакции (26.2) зависит от
электронной концентрации в метеорном следе. Если она
равна или превышает 109 см*"3 в первые 0,25 с после пролета
метеора, то реакция (26.2) протекает быстрее реакции
(26.1) и тогда именно реакция (26.1) контролирует
скорость образования 0(lS) [321].
Вероятность образования иона 0+ из метеорного
атома кислорода была оценена У. Баггали [264] в пред-
положейии, что ионизация происходит в ходе термализу-
ющих столкновений с атмосферными молекулами. При
скорости метеора v = 60 км/с (а зеленая линия
наблюдается в основном у быстрых метеоров) эта вероятность
равна Р = 0,3 [426]. Полагая содержание кислорода в
метеорном теле 50%, линейную плотность метеорных
атомов в следе 3 -1016 см"1 (для метеора —2W,5), У. Баггали
получил начальную линейную плотность ионов 0+
4 • 1015 см-1. Поскольку лишь один из 12 ионов 0+
образует атом O0S), линейная плотность последних
получается 3,3 • 1014 см"1. Эта величина близка к требуемой
(для обнаружения фотографическим способом излучения
в зеленой линии) линейной плотности 5 • 1014 см"1.
Примерно такая же величина получится, если рассматривать
ионизацию атмосферных атомов кислорода
отлетающими молекулами, в соответствии с механизмом Я. Райх-
ля [443].
Кроме реакций (26.1) и (26.2), различными авторами
было предложено еще до десятка реакций, теоретически
приводящих к возбуждению уровня lS°. Наиболее полный
количественный анализ всех возможных реакций был
выполнен У. Баггали [264], который показал, что, кроме
реакций (26.1) и (26.2), ощутимый вклад в образование
атомов [01] (15°) может дать только передача энергии от
возбужденных молекул азота:
N2 (Л32+) + О (3Р) -+ N2 (ХЧ£) + О (tf) + 2,0 эВ. (26.3)
Верхнее (метастабильное) триплетное состояние моле-
§ 26. НЕКОТОРЫЕ НЕОБЫЧНЫЕ ЭМИССИИ
267
кулы азотаЛ32^~ это нижний уровень первой
положительной системы полос азота, верхним уровнем
которой является BzUgi в свою очередь, питаемый с уровня
С3Пи с излучением второй положительной системы азота
(рис. 63). Обе системы наблюдаются в метеорных
спектрах. Состояние Л32и — верхнее для системы полос Вегар-
да — Каплана, которая, наоборот, в спектрах метеоров
никогда не наблюдается. Ее отсутствие в этих спектрах
указывает на сильное затухание, причем ниже 90 км
тушащими частицами являются молекулы Ог, а выше —
атомы О с образованием О OS). Это совместимо с высот-
о
ным распределением эмиссии 5577 А. Расчеты У. Багга-
ли [264] показывают, что необходимая для производства
требуемого числа атомов 0(lS) линейная плотность
молекул N2 (Л32£) должна быть 4 • 10й см"1, что при
начальном радиусе ионного следа 1 м приводит к объемной
концентрации 3 • 1010 см~3. Это значит, что на высоте
100 км от 0,15 до 0,3% молекул N2 должно быть
в.первом триплетном состоянии. Однако необходимых данных
о константах прямого ударного возбуждения верхних
уровней метастабильного триплетного состояния в
настоящее время пе имеется.

Ви переглядаєте статтю (реферат): «Некоторые необычные эмиссии» з дисципліни «Фізика метеоритних явищ»

Заказать диплом курсовую реферат
Реферати та публікації на інші теми: Звіт про прибутки та збитки
Визначення грошових потоків на основі прогнозних фінансових звіті...
Особливості фінансових інвестицій
Планування аудиту нематеріальних активів
Збір за видачу дозволу на розміщення об’єктів торгівлі та сфери п...


Категорія: Фізика метеоритних явищ | Додав: koljan (18.10.2013)
Переглядів: 873 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]

Онлайн замовлення

Заказать диплом курсовую реферат

Інші проекти




Діяльність здійснюється на основі свідоцтва про держреєстрацію ФОП