Spekral analiz asoslari. Astrofizik obyektlarning spektrlari va ularda kuzatiladigan chiziqlar
Astrofizik metodlar ichidi spektral analiz, osmon jismlarining fizik tabiatini tadqiq qilish borasida alohida ahamiyat kasb etadi. O‘tgan asrning o‘rtalarida yulduz va planetalarning fizik tabiati spektral metod yordamida o‘rganishni italiyalik astronom Sekki boshlab berdi. Astronomiyada yangi bu metodning qo‘llanishi, osmon jismlarining temperaturasini, ximik tarkibini, magnit maydoni kuchlanganligini, harakat tezligini, masofasini va boshqa talay yoritgichga tegishli fizik parametrlarni aniqlashga imkon berib, katta yutuqlarni qo‘lga kiritilishiga sabab bo‘ldi.
Nurlanayotgan jismning holatiga va qanday sharoitda turganligiga ko‘ra uning spektri asosan uch turli bo‘lishi mumkin: 1) Tutash spektri. 2) Chiziqli nurlanish (emission). 3) yutilish spekrti.
Ximik tarkibigi bog‘liq bo‘lmagan holda ch¢g‘langan qattiq, suyuq holatdagi jismlar hamda katta bosim va yuqori temperaturadagi ionlashgan gaz tutash spektrni beradi. Bunday xollarda nurlanish barcha to‘lqin uzunligida kuzatilib, har bir to‘lqin uzunligiga mos nurlanish yasagan spektrof tirqishining tasviri bir biriga tutashib, tutash spektrni beradi.
Gaz holatdagi ch¢g‘langan modda ayrim to‘lqin uzunliklaridagina nurlanib, bu nurlar prizmadan o‘tishda turli burchak ostida sinadi va natijada kamera linzasidan ¢tgach, turli ranglarda tirkishning alohida-alohida tasvirlarni yasaydi. Kora fonda birgina yorug chiziqlardan tashkil topgan bunday spektr, chiziqli nurlanish (yoki) emision spektri deyiladi.
Spektrdagi chiziqlarning to‘lqin uzunliklariga ko‘ra ularni qaysi atomga tegishli ekanligini belgilash mumkin. Spektrning ko‘rinadigan qismida vodorod atomining talay chiziqlarini (Balmer seriyasiga tegishli
H6562Аo, H4861Аo, H4340Аo, H4102Аo), natriy bug‘ining spektrida esa natriyning q¢shni ikki sarik chizig‘ini (=5890Аo ва =5896Аo) hamda temir bugining spektrida minglab temirning chiziqlarini k¢rish mumkin.
Agar tutash spektri beradigan yorug‘lik manbaning yo‘liga sovuq bug‘ yoki gaz modda kiritilsa, yutilish spektri hosil bo‘lib, bug‘ yoki gazni tashkil etgan atomlar u ch¢g‘langan holatida qanday to‘lqin uzunliklarida nurlansa shunday to‘lqin uzunligidagi nurlarni yutib, tutash spektrining fonida yutilish chiziqlarini hosil qiladi. Masalan ch¢g‘langan natriy bug‘i yuqorida eslatilgan =5890Аo va =5896Аo to‘lqin uzunliklarida nurlansa, tutash spektri manbai yo‘liga kiritilgan sovuq holdagi natriyning bug‘i xuddi shu to‘lqin uzunliklaridagi nurlarni yutib, tutash spektrining bu chiziqlar to‘lqin uzunlariga mos kelgan joyida ikki q¢shni qora chiziqni hosil qiladi.
Nurlanish va yutilish spektrlari tasmali (polosali) bo‘lishi ham mumkin. Xususan molekulyar birikmalarning spektri qator keng tasmalardan iborat bo‘lib, bunday tasmalar o‘z navbatida bir biriga juda yaqin joylashgan spektral chiziqlardan tashkil topadi. Agar bunday molekulyar birikmalardan gaz yuqori temperaturali va cho‘g‘langan holatda bo‘lsa, u mavhum to‘lqin uzunliklari intervalidagi nurlanish tasmalarini, aksincha tutash spektri manbai yo‘lida sovuq gaz holatida bo‘lsa o‘sha to‘lqin uzunliklari intervalidagi yutilish tasmalarini beradi. Quyosh va yulduzlarning spektri yutilish spektri bo‘lib, yutilish chiziqlari, tutash spektrini beruvchi ularinng ikki qatlamlari yo‘lidagi tashqi atmosfera qatlami tomonidan hosil qilinadi. Shuning uchun ham Quyosh va yulduzlar spektrlarini analizi, ularning atmosfera qatlamlarining kimyoviy tarkibi va fizik tabiatiga doir ma’lumotlarni beradi. Shuni unutmaslik kerakki, osmon yoritgichlaridan kelayotgan nurlarning yer atmosferasiinng qatlamlaridan ham ¢tadi va shuning uchun ham ularinng sirtida yer atmosferasi atomlari va molekulyar birikmalariga tegishli yutilish chiziqlari paydo bo‘ladi. Osmon jismlari spektrida kuzatiladigan Yer atmosferasining chiziqlari teluriy chiziqlari deyilib, spektrofotometriya paytida tayanch chiziqlar sifatida ishlatiladi. Ma’lumki planetalar va ularini yo‘ldoshlarining ko‘rinishi Quyosh nurlarining ularni sirtidan qaytishi hisobiga bo‘ladi va Quyosh nurlari planeta sirtdan qaytishidan oldin va keyin uning atmosferasini kesib ¢tadi. Shuning uchun ham planeta va uning yo‘ldoshlari spektrida Quyosh spektriga qo‘shimcha uning (yoki yo‘ldoshining) atmosferasiga tegishli yutilish chiziqlari hosil bo‘ladi. Bu yutilish chiziqlarining analizi, planeta atmosferasining kimyoviy tarkibi, bosimi, temperaturasi va boshqa fizik xarakteristikalari haqida ma’lumot beradi.
|
