恒星光球的观测和分析PDF电子书下载

目 录 1

第一章预备知识 1

1.1什么是恒星大气？ 1

1.2光谱型 3

1.3星等和色指数 7

1.4气体定律 10

1.5速度分布 10

1.6热动平衡条件下原子的激发和电离 12

1.7一些重要的图表和资料 15

第二章傅里叶变换 19

2.1 定义 19

2.2一些常用变换 23

2.3数据抽样和数据窗 30

2.4卷积 31

2.5与δ函数的卷积 33

2.6 高斯函数和色散轮廓的卷积 34

2.7几个有用的定理 34

2.8分辨定理 36

2.9抽样和混淆 38

2.10变换的数值计算 41

2.11傅里叶域之间的噪声传递 43

第三章分光工具 47

3.1望远镜 47

3.2摄谱仪——一些普遍关系 49

3.3衍射光栅 52

3.4定向反射光栅 59

3.5定向波长的真值 64

3.6荫蔽效应 66

3.7光栅的鬼线、卫线和异常 67

3.8摄谱仪狭缝放大率和光谱纯度 72

3.9干涉仪 73

第四章探测器 79

4.1什么是照相底片？ 79

4.2光电倍增管 80

4.3量子效率和分光响应 82

4.4探测器的暗输出 86

4.5线性和照相底片 89

4.6光电倍增管的线性和其他特性 92

4.7空间分辨率 96

4.8噪声 99

4.9其他的探测器 102

第五章辐射场 105

5.1 比强度 105

5.2流量 107

5.3 K积分和辐射压力 110

5.4吸收系数和光学深度 111

5.5发射系数和源函数 112

5.6纯各向同性散射 113

5.7纯吸收 114

5.8爱因斯坦系数 115

第六章黑体及其辐射 117

6.1经验关系式 118

6.2普朗克辐射定律 120

6.3黑体辐射的计算 123

6.4作为辐射标准的黑体 125

第七章辐射传能和对流传能 128

7.1转移方程及其形式解 128

7.2各种几何条件下的转移方程 130

7.3辐射流积分 133

7.4平均辐射强度和K积分 136

7.5指数积分 136

7.6辐射平衡 138

7.7灰色大气情形 140

7.8对流传能 145

7.9产生对流的条件 146

第八章连续吸收系数 150

8.1连续吸收的来源 150

8.2受激发射因子 151

8.3中性氢 152

8.4负氢离子 158

8.5含氢的其他连续吸收体 161

8.6负氦离子 162

8.7金属 163

8.8散射 165

8.9其他不透明源 166

8.10总吸收系数 166

第九章光球模型 170

9.1流体静力学方程 171

9.2太阳中的温度分布 174

9.3其他恒星中的温度分布 178

9.4Pg-P？-T关系 184

9.5模型计算的完成 186

9.6几何深度标 187

9.7连续谱的计算 188

9.8模型的特性：压力关系 191

9.9化学组成的影响 195

9.10随温度的变化 199

9.11光球模型表 200

9.12小结 203

10.1扫描仪和多色仪 206

第十章恒星的连续谱及其测量 206

10.2连续谱的观测 212

10.3绝对定标 214

10.4测光标准星 218

10.5实测的连续谱 219

10.6由光球模型得出的连续谱 220

10.7谱线的吸收 223

10.8 从模型与从实测所得恒星连续谱的比较 227

10.9热流量 229

第十一章线吸收系数 235

11.1原子的自然吸收 236

11.2自然致宽的阻尼常数 241

11.3压力致宽 244

11.4撞击近似 246

11.5 γ？的理论计算 250

11.6 γx的数值计算 252

11.7撞击模型的局限性 256

11.8氢线的离子致宽 258

11.9电子对氢线的附加致宽 264

11.10热运动致宽 266

11.11综合的吸收系数 267

11.12谱线的质量吸收系数 272

11.13其他致宽机制 274

第十二章谱线的测量 277

12.1折轴光栅分光仪 278

12.2照相镜 281

12.3谱线的光电测量 283

12.4仪器轮廓 285

12.5重建过程 288

12.6噪声及其干扰 289

12.7傅里叶噪声滤子 292

12.8离散傅里叶变换 294

12.9其他的方法 297

12.10干涉仪的仪器轮廓 297

12.11 δ函数谱 298

12.12仪器轮廓的测量 300

12.13杂散光 301

12.14杂散光的测量 305

12.15杂散光的改正 307

12.16低分辨率的谱线测量 309

12.17傅里叶域的选择 312

12.18分光光度标准星 313

第十三章恒星光谱线的性质 318

13.1谱线的转移方程 318

13.2谱线的源函数 319

13.3能级的粒子数 322

13.4 Sv的其他形式 324

13.5局部热动平衡条件下谱线轮廓的计算 325

13.6谱线的贡献函数和形成深度 328

13.7谱线强度的变化 333

13.8温度对谱线强度的影响 334

13.9压力对谱线强度的影响 339

13.10丰富度对谱线强度的影响 345

13.11理论与观测的比较 351

第十四章化学分析 357

14.1我们能测定什么呢？ 358

14.2生长曲线：标度关系 359

14.3生长曲线：其他特性 363

14.4理论模型的生长曲线：历史回顾 368

14.5用生长曲线求丰富度 369

14.6相对分析 372

14.7综合方法 373

14.8太阳的化学组成 375

14.9恒星的丰富度 377

14.10几点说明 379

第十五章恒星的温度和半径的测量 383

15.1斑纹光度测量 384

15.2干涉仪 386

15.3月掩星 387

15.4食双星 387

15.5表面亮度法 388

15.6热流量法 389

15.7由绝对流量求半径 391

15.8由绝对流量求有效温度 392

15.9由光球模型求有效温度 395

15.10 帕邢连续谱 396

15.11巴耳末跳变 398

15.12氢线 399

15.13作为温度指示物的金属线 400

第十六章光球压力的测量 404

16.1作为压力指示物的连续谱 405

16.2氢线 406

16.3其他强谱线 407

16.4较弱的谱线 410

16.5重力－温度图 411

16.6氦丰富度 413

16.7由目视双星得到的表面重力 413

16.8食双星的有关数据 414

16.9表面重力沿主星序的变化 417

第十七章恒星的自转 421

17.1转致轮廓 423

17.2 自转的测量 429

17.3转致轮廓的傅里叶分析 432

17.4自转轴投影的统计改正 436

17.5观测的主序星的自转 437

17.6观测的主星序之上的星的自转 438

17.7疏散星团中恒星的自转 439

17.8快速自转 440

17.9双星子星的自转 442

17.10结论 443

第十八章恒星光球中的湍流 446

18.1 由速度到光谱 448

18.2谱线计算中的微观湍流 449

18.3谱线计算中的宏观湍流 452

18.4湍流对谱线轮廓的影响 454

18.5测量湍流的技术 459

18.6宏观湍流的傅里叶分析 463

18.7微观湍流的傅里叶分析 468

18.8 ξ在赫罗图中的表观变化 470

18.9微观湍流与深度的关系和各向异性 472

18.10宏观湍流的观测 474

18.11短评 476

结语 480

附录A 常用常数表 481

附录B sincπσ表 483

附录C 快速傅里叶变换的FORTRAN程序 484

附录D 电离电势和配分函数 486

附录E 太阳光谱中的最强线 492

附录F 随机误差的计算 494