Теоретическая астрофизика, Амбарцумян В.А., Мустель Э.Р., Северный А.Б., Соболев В.В., 1952

Теоретическая астрофизика, Амбарцумян В.А., Мустель Э.Р., Северный А.Б., Соболев В.В., 1952.
Вводные замечания.
В первой главе настоящего курса будут рассмотрены вопросы, связанные с физическим строением звездных фотосфер. Наблюдения над самой близкой к нам звездой-Солнцем, позволили установить, что его атмосферу можно разделить на ряд слоев, отличающихся друг от друга своими физическими характеристиками. Самую нижнюю и наиболее плотную часть солнечной атмосферы называют фотосферой. Фотосферные слои излучают практически всю ту световую энергию, которую Солнце посылает в пространство. Непрерывный спектр Солнца в основном является спектром фотосферного излучения.

Коэффициенты непрерывного поглощения
1. Химический состав звездных атмосфер. Вопрос о химическом составе звездных атмосфер является важным по следующим причинам. Физическая теория, подтвержденная экспериментами, показывает, что поглощательная способность каждого вещества зависит от физических условий, в которых данное вещество находится. При этом оказывается, что такого рода зависимость различна для различных элементов. Кроме того, сама поглощательная способность разных элементов различна. Поэтому результирующий коэффициент поглощения х определяемый химическим составом всей фотосферы, будет сильно зависеть от относительного содержания отдельных элементов фотосфере звезды.
Химический состав звездных атмосфер определяется на основании изучения спектральных линий; этот вопрос будет подробно рассмотрен во второй главе курса. Сейчас же мы приведем некоторые готовые данные, предпослав этому ряд необходимых замечаний.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редактора
Глава I. Теория лучистого равновесия звездных фотосфер и непрерывный спектр звезд
§ 1. Вводные замечания
§ 2. Основные понятия теории излучения. Уравнения переноса
1. Роль излучения в звездных фотосферах (13)
2. Интенсивность и поток излучения (13)
3. Коэффициенты излучения к поглощения (16)
4. Уравнение переноса излучения (18)
§ 3. Лучистое равновесие звездной фотосферы. Решение уравнения переноса
1. Условие лучистого равновесия (20)
2. Гипотеза о локальном термодинамическом равновесии (23)
3. Решение уравнений переноса (24)
4. Усреднение уравнений переноса (28)
§ 4. Теория лучистого равновесия для коэффициента поглощении, не зависящего от частоты
1. Распределение температуры в фотосфере с глубиной (32)
2. Закон потемнения диска звезды к краю (37)
3. Непрерывный спектр звезды (39)
§ 5. Коэффициенты непрерывного поглощения
1. Химический состав звездных атмосфер (43)
2. Возбуждение и ионизация атомов (46)
3. Истинное поглощение излучения (51)
4. Фотоэлектрическое поглощение для водородоподобных атомов (54)
5. Учет вынужденного излучения (58) 6. Свободно-свободные переходы. Окончательные результаты (63)
7. Неводородоподобные атомы. Отрицательные ионы водорода
Рассеяние излучения свободными электронами (65)
§ 6. Распределение энергии в непрерывных спектрах звезд при коэффициенте поглощения, зависящем от частоты
1. Поглощение излучения в фотосферах звезд различных спектральных классов (69)
2. Лучистое равновесие фотосфер звезд классов А0-В2 (74)
3. Сравнение теории с наблюдениями (80)
4. Звезды спектральных классов, близких к солнечному (83)
5. Звезды других спектральных классов
Звезды с протяженными фотосферами (87)
§ 7. Строение звездных фотосфер
1. Строение фотосферы звезд класса А0-В2 (89)
2. Обсуждение результатов теории (96)
3. Применение закона потемнения диска звезды к краю (98)
§ 8. Применение законов термодинамического равновесия к звёздным фотосферам
1. Предварительные замечания об отклонениях от термодинамического равновесия в звездных фотосферах (99)
2. Распределение атомов и электронов по скоростям в звездных фотосферах (103)
3. Фотоионизация атомов (105)
4. Ионизация атомов соударениями. Сравнение с фотоионизацией
 Процессы рекомбинации (110)
5. Уравнение ионизации. Электронная температура (115)
6. Применение закона Кирхгофа (120)
Глава II. Образование линий поглощения в спектрах звезд
§ 9. Механизм образования линий поглощения в звездных атмосферах
1.Основные определения (122)
2. Механизм образования линий поглощения (124)
3. Вывод уравнения переноса для когерентного рассеяния (126)
4. Решение уравнений переноса (128)
5. Вывод уравнения переноса с учетом процессов рассеяния и истинного поглощения (132)
§ 10. Решение уравнений переноса для частот внутри линий поглощения
1. Вводные замечания (134)
2. Модель атмосферы с постоянным отношением коэффициента поглощения в линии к коэффициенту непрерывного поглощения (134)
3. Численное интегрирование уравнений переноса (138)
4. Решение уравнения переноса для слабых линий (138)
§ 11. Коэффициенты селективного поглощения
1. Связь между коэффициентами поглощения и коэффициентами перехода (144)
2. Затухание вследствие излучения (145)
3. Тепловые и турбулентные движения атомов (151)
4. Совместное действие затухания и движения атомов (153)
5. Эффекты давления (156)
6. Уширение линий вследствие столкновений (157)
7. Статистическое уширение линий (160)
8. Заключительные замечания (163)
§ 12. Применение элементарной теории контуров и кривые роста
1. Элементарная теория контуров (164)
2. Сравнение теоретических и наблюдаемых контуров (168)
3. Элементарная теория кривых роста (170)
4. Методы построения кривых роста по наблюдениям (175)
5. Лабораторные, теоретические и «солнечные» интенсивности линий (179)
6. Кривые роста построенные по наблюдениям
Турбулентные скорости в атмосферах звезд (181)
7. Температура возбуждения. Постоянная затухания (184)
8. Критические замечания (187)
§ 13. Истолкование наблюдаемых контуров линий поглощения в спектрах звезд и Солнца
1. Подсчет отношения коэффициентов селективного и непрерывного поглощения (189)
2. Применение теории к солнечным линиям поглощения. Роль эффектов давления (193)
3. Линии металлов в спектрах звезд. Расширение линии турбулентностью (198)
4. Бальмеровская серия в спектрах звезд (200)
5. Определение ускорения силы тяжести в атмосферах звезд по линиям бальмеровской серии (206)
6. Линии гелия. Искажение контуров соседними линиями (208)
7. Вращение звезд (210)
§ 14. Изменение контуров линий поглощения от центра солнечного диска к краю
Некогерентное рассеяние. Центральные остаточные интенсивности
1. Изменение контуров линий поглощения от центра к краю. Эффект взаимосвязи (214)
2. Некогерентность процессов рассеяния (219)
3. Центральные остаточные интенсивности линий поглощения
Сравнение теории с наблюдениями (225)
4. Учет отклонений от термодинамического равновесия для Солнца Звезды других спектральных классов (230)
§ 15. Методы изучения химического состава звезд. Результаты исследований
1. Применение элементарной теории кривых роста к изучению химического состава звезд
Средняя электронная концентрация (235)
2. Распределение атомов по состояниям возбуждения (240)
3. Уточненные методы изучения химического состава звезд. Слабые линии (243)
4. Результаты исследований (247)
§ 16. Истолкование спектральной последовательности
Эффект абсолютной величины. Шкала эффективных температур
1. Вводные замечания (252)
2. Изменение интенсивности линий с ростом температуры звезд (254)
3. Влияние ускорения силы тяжести (258)
4. Различие спектров карлика и гиганта. Эффект абсолютной величины (262)
5. Шкала эффективных температур (266)
Глава III. Физика солнечной оболочки
§ 17. Строение солнечной фотосферы. Грануляция. Конвекция
1. Строение солнечной фотосферы (274)
2. Конвективные процессы в солнечной фотосфере. Грануляция (279)
§ 18. Электродинамика солнечной атмосферы
1. Вводные замечания (284)
2. Проводимость солнечной атмосферы в магнитном поле (286)
3. Взаимодействие электронов и ионов (290)
4. Электрические поля на Солнце (294)
5. Тепловые и механические действия токов (296)
6. Учет самоиндукции (299)
7. Распространение магнитного поля (302)
§ 19. Солнечные пятна и факелы
1. Вводные замечания. Лучистое равновесие солнечных пятен (304)
2. Спектр пятна. Температура. Электронное давление (307)
3. Возможные причины понижения температуры в пятне. Магнитное поле пятен (312)
4. Солнечны факелы. Распределение температуры в факеле с глубиной (315)
5. Спектр факелов (320)
§ 20. Протуберанцы
1. Классификация протуберанцев (322)
2. Движения вещества в протуберанцах (327)
3. Спектры протуберанцев (330) 4. Самопоглощение в протуберанцах (331)
5. Возбуждение атомов в протуберанцах (336)
6. Ионизация атомов. Электронное давление (340)
7. Кинетическая температура протуберанцев. Химический состав (343)
8. Возможное истолкование явлений, наблюдаемых в протуберанцах (346)
§ 21. Хромосфера. Флоккулы. Хромосферные вспышки
1. Исследование распределения излучающих атомов с высотой на основании наблюдений (352)
2. Самопоглощение. Закон изменения плотности вещества с высотой (358)
3. Электронная концентрация. Электронная температура (360)
4. Ионизация атомов (362)
5. Механизм возбуждения атомов (366)
6. Равновесие хромосферы (367)
7. Физика флоккулов (370) 8. Хромосферные вспышки (377)
§ 22. Корона и радиоизлучение Солнца
1. Общее описание и спектры (381)
2. Электронная концентрация (384)
3. Отождествление корональных линий (388)
4. Ионизация атомов в короне (390)
5. Химический состав короны (393)
6. Ультрафиолетовое излучение короны и хромосферы (395)
7. Радиоизлучение Солнца (398)
Глава IV. Планетарные туманности
§ 23. Механизм свечения туманностей. Температуры ядер
1. Наблюдательные данные (404)
2. Причина свечения туманностей (406)
3. Определение температур ядер по линиям водорода (409)
4. Определение температур ядер по линиям «небулия» (414)
§ 24. Физическое состояние вещества в туманностях
1. Необходимые условия для появления запрещенных линий (417)
2. Накопление атомов в метастабильных состояниях (419)
3. Определение температур туманностей (423)
4. Интенсивности бальмеровскнх линий (425)
5. Ионизация в туманностях (428)
6. Массы туманностей (432)
7. Химический состав туманностей (435)
§ 25. Лучистое равновесие планетарных туманностей
1. Поле L-излучения (438)
2. Поле Lа-излучения (442)
3. Световое давление в туманностях (446)
4. Проблема происхождения планетарных туманностей (449)
Глава V. Новые звезды
§ 26. Вспышки новых звезд и их истолкование
1. Наблюдательные данные (451)
2. Объяснение вспышки (454)
3. Истолкование кривой блеска (457)
4. Истолкование спектра (460)
5. Новая Геркулеса 1934 г. (463)
§ 27. Роль выбрасываемых оболочек в развитии новой звезды
1. Массы оболочек (468)
2. Динамика оболочек (470)
3. Энергия, выделяемая при вспышке (474)
4. Роль вспышки в развитии звезды (476)
Глава VI. Звезды с яркими спектральными линиями
§ 28. Формирование эмиссионных линий
1. Звезды типов Вольф-Райе, Р Лебедя и Be (479)
2. Истечение вещества из звезд (481)
3. Контуры эмиссионных линий (484)
4. Интенсивности эмиссионных линий (491)
§ 29. Проблемы физики звезд с яркими спектральными линиями
1. Температуры звезд (499)
2. Непрерывный спектр (505)
3. Звезды поздних классов с яркими линиями (514)
4. Звездные ассоциации (517)
Глава VII. Внутреннее строение звезд
§ 30. Основные сведения
1. Постановка проблемы (521)
2. Основные эмпирические соотношения (524)
§ 31. Физические условия внутри звезд
1. Температура и плотность звёздных недр (528)
2. Коэффициент поглощения звездного вещества (533)
3. Источники звездной энергии (536)
§ 32. Внутреннее строение звезд
1. Строение звезд главной последовательности (543)
2. Теория строения белых карликов (546)
Глава VIII. Рассеяние света в планетных атмосферах
§ 33. Теория переноса излучения в планетных атмосферах
1. Перенос излучения в планетных атмосферах. Индикатриса рассеяния (553)
2. Принцип инвариантности и его применение (558)
3. Обобщение на случай асферической индикатрисы рассеяния (565)
§ 34. Сравнение теории с наблюдениями
1. Альбедо планетной атмосферы (568)
2. Сравнение с наблюдениями (570)
3. Полосы поглощения (574)
Глава IX. Межзвездное вещество
§35. Пылевая составляющая межзвездного вещества
1. Некоторые основные факты (577)
2. Диффузные туманности (590)
3. Флуктуации в числах внегалактических туманностей (599)
§ 36. Газовая составляющая межзвездного вещества
1. Межзвездный газ (605)
2. Образование межзвездных линий поглощения (608)
3. Ионизация межзвездного газа (613)
4. Поля Hа-свечения (614)
5. Гигантские газовые туманности (616)
Приложения
Литература
Предметный указатель