Аспан денелерінің химиялық құрамын және тығыздығын анықтау

Презентация қосу

Аспан денелерінің химиялық
құрамын және тығыздығын анықтау
• Әдетте, спектрде қандай да бір химиялық элементтің
сызықтарының болуы оның зерттелген денеде бар
екендігін көрсетеді. (Ерекшеліктер бар, мысалы,
жұлдыздар спектрлерінде байқалатын, бірақ олардың
арасындағы кеңістікте пайда болатын жұлдызаралық жұту
сызықтары деп аталатындар.) Шығаратын газ қабатын
оптикалық жұқа деп санауға болатындықтан, оның өзіндік
сәулеленуі оған толық сіңеді, спектрлік сызықтың
жарықтығы көру сызығындағы қозған атомдардың санына
пропорционалды. Атомның сәуле шығарғыштығын,
сондай-ақ оның берілген спектрлік сызықтағы жұтылу
коэффициентін эксперименталды немесе теориялық
жолмен табуға болады: ол атом қозған күйде бола алатын
уақытқа кері пропорционалды.
• Берілген спектрлік сызықта шығарылатын немесе
жұтылатын энергияны өлшеу арқылы атомдардың саны
және сол арқылы сәулеленуді тудыратын зат бөлігінің
массасы есептеледі. Егер бұл масса белгілі өлшемдермен
бақыланатын объектінің жалпы массасының негізгі үлесі
болса, онда оның тығыздығын табу оңай. Осылайша
мөлдір газ тәрізді тұмандықтардағы шығаратын зат
концентрациясын анықтауға болады. Мөлдір емес. Біз
(оптикалық қалың) заттарды (мысалы, жұлдыздарды)
көрмейміз: барлық шығаратын қабаттар. Сондықтан
олардың тығыздығын осылай анықтау мүмкін емес.
Алайда, заттың тығыздығы, дәлірек айтқанда, ондағы
қысым жеке спектрлік сызықтың пішініне әсер етеді,
әсіресе оның центрінен алыс (қанаттар деп аталатын
жерлерде). Мұның көмегімен тығыздықты анықтауға
болады. Шамамен, көрсетілген әсер сирек кездесетін газда
пайда болатын спектрлік сызықтар бірдей
температурадағы тығыз ортаға қарағанда әлдеқайда тар
болатындығына дейін азаяды.
Сондықтан заттың тығыздығын анықтау үшін алдымен оның
химиялық құрамын зерттеу қажет.
Ғарыш объектілерінің басым көпшілігінің спектрлерінде сутегі сызықтары
байқалады. Бұл сутегі табиғаттағы ең көп таралған химиялық элемент
екендігін көрсетеді, бұл әр түрлі аспан денелерінің химиялық құрамын
сандық талдаумен расталған.
Гелий табиғатта сутегі бойынша екінші орында, дегенмен оның спектрлік
сызықтары аз байқалады. Бұл сызықтар спектрінде белгілі бір элементтің
болмауы оның зерттелген органда жоқтығын білдірмейтіндігінің жақсы
мысалы. Мысалы, күн спектріндегі сіңіру сызықтары арасында гелий
сызықтары байқалмайды. Алайда, оның жоғарғы қабаттарының
спектрлерінде, атап айтқанда, қыздырғыш газдар бұлттары - жарқын
көріністер, гелийдің жарқын сәулелену сызықтары көрінеді, бұл оның
Күнде болуын дәлелдейді. Күн тәжінің спектрінде сутегі сызықтары мүлдем
көрінбейді, дегенмен тәж затының құрамы Күнмен бірдей болатындығы
белгілі, сондықтан да сутегі болуы керек. Осы мысалдардың екеуінде де
сәйкес атомдар жай байқалатын спектрлік сызықтарды шығармайтын (және
сіңірмейтін) күйде болады. Тәждегі сутектің иондалғаны соншалық,
сәулеленуді байқайтын бейтарап атомдар жоқ. Керісінше, сіңіру сызықтары,
атап айтқанда сутегі түзілетін қабаттарда гелий атомдарының қозуы тым
әлсіз болып шығады, бұл спектрде оның сызықтарының болмауына әкеледі.
• Сондықтан химиялық құрамын дұрыс анықтау үшін кейбір
атомдардың бақыланбайтын немесе оларды бақылау қиын
күйде болатындығын ескеру қажет, мысалы, барлық қозған
спектрлік сызықтар алыс ультрафиолетте болған жағдайда.

• Ең қарқынды сызықтар ең көп кездесетін химиялық элементке
жата бермейді. Тыйым салынған сызықтардың мысалынан
көргеніміздей, кейбір ерекше жағдайларда сызықтар өте
қарқынды болады, олар «қарапайым» жағдайда мүлдем
байқалмайды немесе өте әлсіз болады.

• Демек, олардың спектрлерін зерттеуге негізделген аспан
денелерінің химиялық құрамын анықтау - зерттелетін дененің
физикалық жағдайларын (әсіресе температура) білуді және оны
шешу үшін теориялық астрофизика әдістерін қолдануды қажет
ететін өте қиын міндет екендігі байқалады.
• Нәтижелер көрсеткендей, кейбір денелерде (мысалы, белгілі бір
типтегі жұлдыздарда) химиялық құрамның белгілі бір ерекшеліктері
бар. Алайда, қалған объектілердің көпшілігі белгілі химиялық
элементтердің шамамен бірдей мөлшерінен тұрады. Сондықтан
элементтердің орташа ғарыштық мазмұны туралы айтуға болады, ол
әдетте кез-келген көлемдегі атомдардың салыстырмалы санымен
бағаланады. Кесте 3 жұлдыздардың спектрлерін зерттеу және
кеңістіктегі химиялық элементтердің көптігі туралы түсінік беру
негізінде алынған, ең көп таралған химиялық элементтер
атомдарының салыстырмалы санын көрсетеді. Атомдардың барлық
саны сутегі атомдарының санына қатысты берілген, олардың мазмұны
шартты түрде 106-ға тең.
Үстелден. 3 кеңістіктегі гелий атомдарының сутегі атомдарынан 10
есе аз екенін көруге болады. Дәлірек айтқанда, бұл элементтің
мазмұнын бағалау қиын, өйткені оның сызықтары салыстырмалы
түрде сирек байқалады. Барлық басқа элементтердің атомдарының
саны сутек атомдарының шамамен 0,14% құрайды, ал барлық
металдар шамамен 10 000 есе аз.

Ұқсас жұмыстар

Астрофизиканың міндеті

Манометр тобына

Аспан денелері

Астрономия пәні. Аспан координаталар жүйесі

Нейтрондық әдістердің нәтижелерінің ұңғымаға әсері

Жердің магнит өрісі

Күн жүйесі жайындағы түсініктің дамуы

Зертханалық зерттеулерге зәрді алу

Физика концепциясы

Ареометр - сұйықтықтың меншікті салмағын немесе тығыздығын тез арада анықтауға арналған құралғы

Пәндер