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目录 1

第一章　星际物质概述 1

1.1　中性气体 1

1.2　光子电离气体 6

1.3　碰撞电离气体 9

1.4　磁场和宇宙线 11

1.5　银河系内的分布 13

1.6　引力质量 17

第二章　弹性碰撞与运动平衡 20

2.1　平方反比力 21

2.2　短程力 24

2.3　速度分布函数 27

2.4　热动平衡 31

第三章　辐射过程 35

3.1　辐射转移 35

3.2　发射系数和吸收系数 37

a．吸收系数Kv 39

b．受激发射对Kv的影响 42

a．光学复合线 43

3.3　发射线 43

b．氢21 cm发射线 45

c．射电脉泽线 48

3.4　吸收线 50

a．氢21 cm线 51

b．H和H2的宽光学吸收线 54

c．窄光学吸收线 56

3.5 热电子产生的连续谱发射和吸收 62

a．射电和X射线的自由-自由发射 64

b．射电源的连续吸收 65

3.6 自由电子产生的折射 66

a．脉冲星信号的频散 67

b．星际闪烁 68

c．Faraday旋转 70

第四章 激发 74

4.1 碰撞致激发 75

a．碰撞速率系数 76

b．2能级或3能级系统的理论 81

c．观测到的重原子光学发射线 83

d．分子的射电谱线 86

4.2 复合致激发 94

a．低量子能级 95

b．高量子能级 96

c．射电复合线 99

4.3 光子抽运 102

a．原子能级 103

b．H2的转动能级 104

第五章 电离和离解 111

a．吸收系数和复合系数 113

5.1 氢的电离 113

b．无尘HⅡ区 116

c．尘埃对HⅡ区的影响 120

d．因高能粒子而引起的电离 123

5.2 重原子的电离 126

a．光子电离 127

b．碰撞电离 128

c．电荷交换及与分子的反应 129

5.3 分子的形成与离解 133

a．H2的平衡丰度 134

b．HD的平衡 137

c．其他的分子 139

第六章 运动温度 141

6.1 HⅡ区 143

a．加热函数г 144

b．冷却函数？和平衡温度TE 146

6.2 HⅠ区 150

a．冷却函数 151

b．加热函数 154

第七章 尘粒的光学特性 161

7.1 光学效率因子 163

7.2 选择消光 166

a．尘粒的空间分布 167

b．消光随波长的变化 170

7.3 一般消光 173

a．一般消光与选择消光之比 173

b．尘粒的平均密度和投影面积 175

c．可见星云和云的主要类型 176

a．弥漫银河光 178

7.4 散射 178

b．HⅡ区中的散射光 179

7.5 红外发射 180

第八章 偏振和尘粒排列 184

8.1 非球状粒子的光学性质 185

8.2 观测到的偏振 187

a．与色余的关系 187

b．与波长的关系 188

c．与银经的关系 191

d．圆偏振 195

8.3 尘粒排列 196

a．守恒转矩 197

b．加速碰撞转矩 199

c．减速磁转矩 202

第九章 尘粒的物理性质 206

9.1 固体物质的温度 206

a．HⅠ区 207

b．HⅡ区 210

9.2 尘粒的电荷 213

a．与电子和离子的碰撞 214

b．光电发射 215

9.3 辐射加速 217

a．绕磁场的回转 218

b．与气体的动力摩擦 219

9.4 尘粒的演化 222

a．形成和生长 222

b．表面侵蚀和碎裂 225

10.1 基本方程 231

第十章 宇宙气体动力学原理 231

a．维里定理 234

10.2 激波前沿 235

a．B＝0的理想气体 236

b．磁流体激波 239

10.3 不稳定性 240

a．Rayleigh-Taylor不稳定性 241

第十一章 银河系中的总体平衡 244

11.1 星际气体的参数 244

a．物理状态 244

b．云运动的能源 249

11.2 银河系的平衡 251

a．球对称系统 251

b．平面一维系统 252

c．平面引力势内的平衡 254

11.3 云的平衡 259

a．球形云，B＝0 261

b．磁化云 262

12.1 HⅡ区 265

第十二章 爆发运动 265

a．电离前沿 266

b．气体的初始电离 268

c．电离气体的膨胀 270

12.2 超新星壳层 274

a．超新星物质的初期膨胀 275

b．中期非辐射膨胀 276

c．晚期的等温膨胀 279

d．数值解 280

12.3 爆发对云的影响 282

a．被HⅡ电离前沿淹没的HⅠ云 283

b．被激波前沿淹没的HⅠ云 286

第十三章 引力运动 289

13.1 吸积 289

a．冷气体的均匀流 289

b．球对称的绝热流入 291

c．均匀绝热流 294

13.2 旋涡密度波 296

a．旋涡圆盘内的气体运动方程 297

b．激波的产生 299

13.3 引力凝聚和恒星形成 301

a．引力不稳定性 302

b．球的引力坍缩 306

c．碎裂 309

d．角动量的转移 311

e．磁通量的减小 314

参考文献 318

符号表 328

补充读物 336