Фотоны континуума Лаймана (сокращенно LyC), сокращенно фотоны континуума Ly или фотоны Lyc , представляют собой фотоны , испускаемые звездами или активными ядрами галактик с энергиями фотонов выше предела Лаймана . Водород ионизируется путем поглощения LyC . Работая на основе открытия Виктором Шуманом ультрафиолетового света с 1906 по 1914 год, Теодор Лайман заметил, что атомарный водород поглощает свет только на определенных частотах (или длинах волн ), и поэтому серия Лаймана названа в его честь. [1] [2] Все длины волн серии Лаймана находятся в ультрафиолетовом диапазоне. Такое квантованное поглощение происходит только до определенного энергетического предела, известного как энергия ионизации . В случае нейтрального атомарного водорода минимальная энергия ионизации равна пределу Лаймана, при котором у фотона достаточно энергии, чтобы полностью ионизировать атом, в результате чего образуются свободный протон и свободный электрон . Выше этой энергии (ниже этой длины волны) могут быть поглощены все длины волн света. Это образует континуум в энергетическом спектре; спектр непрерывен, а не состоит из множества дискретных линий, которые видны при более низких энергиях. [3] [4]
Предел Лаймана находится на длине волны 91,2 нм (912 Å ), что соответствует частоте 3,29 миллиона ГГц и энергии фотонов 13,6 эВ . [3] Энергии LyC в основном находятся в ультрафиолетовой части C электромагнитного спектра (см. серию Лаймана ). Хотя рентгеновские и гамма-лучи также ионизуют атом водорода, из фотосферы звезды их излучается гораздо меньше — LyC преимущественно представляет собой УФ-C. Процесс поглощения фотонов, приводящий к ионизации атомарного водорода, может происходить в обратном порядке: электрон и протон могут столкнуться и образовать атомарный водород. Если две частицы двигались медленно (так что кинетической энергией можно пренебречь), то фотон, испускаемый атомом при его создании, теоретически будет равен 13,6 эВ (на самом деле энергия будет меньше, если атом образуется в возбужденном состоянии). . На более высоких скоростях избыточная (кинетическая) энергия излучается (но импульс должен сохраняться ) в виде фотонов с меньшей длиной волны (более высокой энергии). Следовательно, фотоны с энергией выше 13,6 эВ испускаются в результате сочетания энергичных протонов и электронов, образующих атомарный водород, и излучения фотоионизированного водорода.
В предварительной статье 1 автор привел длину волны более ста тридцати линий в области спектра, лежащей между значения 1850 и 1030 десятых метров. Цель настоящей работы — сравнить результаты, полученные автором, с результатами Шумана; описать аппарат, использованный в этом исследовании, и привлечь внимание к некоторым новым фактам, которые стали известны после публикации первого уведомления.
В большинстве ситуаций общее излучение в результате свободно-свободного процесса намного превышает рекомбинационное излучение, но рекомбинационное излучение может привносить характерные спектральные особенности на порогах ионизации в континуальное излучение. Для водорода самый высокий порог ионизации, называемый пределом Лаймана, соответствует энергии 13,6 эВ или длине волны 912 Å. Рекомбинационное излучение водорода на длинах волн короче этой называется «континуумом Лаймана».
Предел Лаймана. Коротковолновый конец водородной серии Лаймана на длине волны 91,2 нм. Она соответствует энергии, необходимой электрону в основном состоянии водорода, чтобы полностью выпрыгнуть из атома, оставив атом ионизированным.