II. NHẬT-NGUYỆT THỰC).
THIÊN VĂN VẬT LÝ
(Astrophysics)
Chương 5
Chương 5 lý xảy ra trong các thiên thể như sự bức xạ của các thiên thể, cấu trúc của thiên thể và quá trình hình thành, tiến hĩa của thiên thể, của vũ trụ... Trong khuơn khổ của giáo trình này, ta khơng thể trình bày một cách cặn kẽ, chi tiết và đầy đủ các vấn đề của thiên văn vật lý, mà chỉ cĩ thể giới thiệu một số nét cơ bản nhất, cần thiết nhất mà thơi.
Các thiên thể dù phức tạp đến đâu cũng được cấu tạo từ những phần tử nhỏ nhất của vật chất như: Phân tử, nguyên tử, các hạt cơ bản... Trong quá trình vận động chúng phát ra các bức xạ. Ví dụ: Bức xạ nhiệt phản ánh quá trình chuyển động nhiệt của các phân tử khí trong các sao; bức xạ quang phổ vạch phản ánh quá trình thay đổi mức năng lượng của electron trong các nguyên tử vật chất của thiên thể v.v... Nguồn bức xạ điện từ này trên
đường đến trái đất sẽ bị hấp thụ hoăc chịu các ảnh hưởng khác, điều này cho ta biết thêm thơng tin về vật chất giữa trái đất và các thiên thể. Việc thu nhận, nghiên cứu các bức xạ
trên bằng các phương tiện trên mặt đất (hoặc đặt ngồi trái đất để tránh ảnh hưởng của khí quyển) như các kính thiên văn quang học, kính thiên văn vơ tuyến, các máy phân tích quang phổ v.v... sẽ giúp chúng ta hiểu biết được về cấu tạo và các quá trình vật lý trên các thiên thể và trong vũ trụ nĩi chung.
I. BỨC XẠĐIỆN TỪ.
1. Thang sĩng điện từ.
Tùy theo trạng thái vật lý của mình các thiên thể cĩ thể bức xạ sĩng điện từ với tần số
trải rộng từ bức xạ vơ tuyến (10-2 - 102 m), bức xạ hồng ngoại (1µm - 10-2 m), bức xạ nhìn thấy (4000Ao - 7000Ao), bức xạ tử ngoại (10nm - 100nm) đến bức xạ Rơnghen (0,1nm - 1nm), tức gần như tồn bộ các vùng của thang sĩng điện từ.
Ví dụ: Các vì sao bức xạ ánh sáng nhìn thấy khiến ta nhìn được chúng.
- Các đám mây khí lạnh trong khơng gian giữa các vì sao bức xạở vùng phổ vơ tuyến. - Các đám mây cực nĩng (vật chất quanh lỗđen) bức xạở vùng sĩng Rơnghen. Ta chú ý đặc tính của sĩng điện từ là: c = λ.ν
Trong đĩ λ - bước sĩng
ν - Tần số
c - Vận tốc truyền sĩng c ≈3.108m/s (trong chân khơng)
Ta cĩ hệ thức về năng lượng của sĩng điện từứng với tần sốν và bước sĩng λ : λ = ν = ε h hc với h : Hằng số Plank h = 6,62.10-34J.s (Hệ SI)