Bestimmung der Linienverhältnisse in planetarischen Nebeln

Ich weiß, dass das Linienstärkenverhältnis uns sagt, wie heiß das Elektronenplasma in einem Nebel ist, und auch Informationen über die Elektronendichten im Nebel gibt. Aber wie berechnet man die Linienverhältnisse? Angenommen, wir betrachten zwei Emissionslinien (beide verboten), die in den Grundzustand zerfallen. Wenn ich die Einstein-A-Koeffizienten und die statistischen Gewichte habe, wie berechne ich dann die Linienverhältnisse? Jede Erklärung (vorzugsweise mit Beispielen) wird sehr geschätzt.

Unklar, was Sie mit "rechnen" meinen. Meinen Sie, wie werden theoretische Beziehungen zwischen Linienverhältnissen und Elektronendichte und Temperatur berechnet? Quantenmechanik und Statistische Mechanik.
"Berechnen" bedeutet hier, wie würden Sie die Werte der Linienverhältnisse ableiten?
Geht es um Spektren? Nichts in deinem Post sagt das aus.
Ja, es geht um Spektren. Angenommen, wir betrachten zwei Emissionslinien (beide verboten), die in den Grundzustand zerfallen. Wenn ich die Einstein-A-Koeffizienten und die statistischen Gewichte habe, wie berechne ich dann die Linienverhältnisse?

Antworten (1)

Sie benötigen ein Modell für die Anregung der Leitung. Aber da Sie sagen, dass Sie zwei verbotene Linien haben, können Sie versuchen anzunehmen, dass die Dichte weit unter der "kritischen Dichte" liegt (das ist die Dichte, an der die oberen Ebenen der Übergänge durch Kollisionen gelöscht werden, anstatt so lange zu warten, wie es dauert damit der "verbotene" Strahlungsübergang eintritt). Wenn Sie dann von zwei Übergängen aus derselben oberen Ebene sprechen, ist das Linienverhältnis einfach das Verhältnis der Einstein-A-Werte für die beiden Übergänge (beachten Sie, dass der Einstein-A-Wert normalerweise bereits die statistischen Gewichte der unteren Ebenen enthält). Wenn Sie über zwei verschiedene obere Ebenen sprechen, benötigen Sie ein Modell dafür, wie diese oberen Ebenen bevölkert werden, und die Linienverhältnisse sind die Verhältnisse der Populationen der oberen Ebenen multipliziert mit den Einstein-A-Werten. Es ist nicht immer einfach zu wissen, wie die oberen Ebenen bevölkert werden, deshalb ist es schwierig, Ihnen eine Antwort auf Ihre Frage zu geben, sie ist sehr kontextabhängig. Die Hauptvereinfachung bei der Verwendung verbotener Linien besteht jedoch darin, dass Sie sich keine Sorgen darüber machen müssen, dass die Photonen reabsorbiert werden, bevor sie austreten. (Ein Detail ist, dass Linienverhältnisse oft als Energieflussverhältnisse und nicht als Photonenverhältnisse angegeben werden. Sie müssten also die Einstein-A-Werte mit den Photonenenergien multiplizieren, wenn die Übergänge sehr unterschiedliche Energien aufweisen.) Sie müssen sich keine Sorgen machen, dass die Photonen reabsorbiert werden, bevor sie austreten. (Ein Detail ist, dass Linienverhältnisse oft als Energieflussverhältnisse und nicht als Photonenverhältnisse angegeben werden. Sie müssten also die Einstein-A-Werte mit den Photonenenergien multiplizieren, wenn die Übergänge sehr unterschiedliche Energien aufweisen.) Sie müssen sich keine Sorgen machen, dass die Photonen reabsorbiert werden, bevor sie austreten. (Ein Detail ist, dass Linienverhältnisse oft als Energieflussverhältnisse und nicht als Photonenverhältnisse angegeben werden. Sie müssten also die Einstein-A-Werte mit den Photonenenergien multiplizieren, wenn die Übergänge sehr unterschiedliche Energien aufweisen.)