Метод насыщенного центра линии

По мере роста плотности плазмы растет и коэффициент поглощения. Спектральный профиль линии поглощения совпадает с профилем линии излучения. Поэтому максимальный коэффициент поглощения в центре линии. Когда коэффициент поглощения приближается к 1, интенсивность излучения приближается к интенсивности излучения черного тела и перестает расти. Согласно закона Киргофа интенсивность излучения

(7)

b(λ,T) - интенсивность излучения черного тела.

По формуле Планка

(8)

С₁ = 3,74 10^-16 Вт м²

С₂ = 0,014387 м К

Здесь λ - в м, Т - в К, b(λ) - в Вт/м³

Если постепенно увеличивать плотность плазмы, не меняя температуры, линия "расплющивается" об уровень интенсивности излучения черного тела. Это и служит признаком применимости данного метода. Если измерить I(λ) в пределах сплюснутой части спектральной линии, можно вычислить Т прямо по формуле Планка. Нужно только учесть, что формула Планка дает полное излучение в 2 π, а измерения проводятся в пределах некоторого телесного угла Ω.

(9)

I(λ) - в Вт/см² в пределах dλ и телесного угла dΩ.

Пример → Солнце I(λ) = 1300 Вт/м² = 0.13 Вт/см². dλ = 1 μ. Ω = 10^-4 стр. λ = 0.6 мкм.

Т = 6180 / 0.6lg(118+1) = 4970 K

Дата добавления: 2014-01-20