Фраунгоферова линия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Фраунгоферов спектр
Спектр света от ясного неба

Фраунгоферовы линии — линии поглощения, видимые на фоне непрерывного спектра звёзд. Были открыты в 1802 году английским физиком и химиком Уильямом Волластоном и исследованы и подробно описаны немецким физиком Йозефом Фраунгофером в 1814 году[1] при спектроскопических наблюдениях Солнца. Фраунгофер выделил и обозначил свыше 570 линий, причём сильные линии получили буквенные обозначения от A до K, а более слабые были обозначены оставшимися буквами. В настоящее время астрономы выделяют в спектре Солнца тысячи фраунгоферовых линий.

Фраунгоферов спектр позволяет судить о химическом составе звёздных атмосфер, так как в 1859 году Кирхгоф и Бунзен доказали, что спектральные линии однозначно характеризуют химические элементы их излучающие. Так было показано, что в атмосфере Солнца присутствуют водород, железо, хром, кальций, натрий и др. в разных стадиях ионизации. Именно на Солнце был открыт (спектроскопическими методами) гелий.

В настоящее время спектральные линии обозначаются длиной волны и химическим элементом, которому они принадлежат. Например, Fe I 4383,547 Å обозначает линию нейтрального железа с длиной волны 4383,547 ангстрем. Но для наиболее сильных линий сохранились обозначения, введённые Фраунгофером. Так, самые сильные линии солнечного спектра — линии H и K ионизованного кальция.

Обозначение Элемент или соединение Длина волны (Å) Обозначение Элемент Длина волны (Å)
y O2 8987,65 c Fe 4957,61
Z O2 8226,96 F Hβ 4861,34
A O2 7593,70 d Fe 4668,14
B O2 6867,19 e Fe 4383,55
C Hα 6562,81 G' Hγ 4340,47
a O2 6276,61 G Fe 4307,90
D1 Na 5895,92 G Ca 4307,74
D2 Na 5889,95 h Hδ 4101,75
D3 или d He 5875,618 H Ca II 3968,47
e Hg 5460,73 K Ca II 3933,68
E2 Fe 5270,39 L Fe 3820,44
b1 Mg 5183,62 N Fe 3581,21
b2 Mg 5172,70 P Ti II 3361,12
b3 Fe 5168,91 T Fe 3021,08
b4 Fe 5167,51 t Ni 2994,44
b4 Mg 5167,33

В таблице символами Hα, Hβ, Hγ и Hδ обозначены первые четыре линии бальмеровской серии атома водорода. Линии D1 и D2 — это широко известный «натриевый дублет», пара хорошо различимых солнечных линий.

Следует заметить, что в литературе имеются противоречия в значении некоторых обозначений. Так символом d обозначают как голубую линию железа 4668,14 Å, так и жёлтую линию гелия (обозначаемую также D3) 5875,618 Å. Линия e может принадлежать как железу, так и ртути. Чтобы уйти от двусмысленности, необходимо всегда указывать элемент, которому принадлежит линия, например «линия e ртути».

Упоминания в культуре[править | править вики-текст]

Фраунгоферова линия упоминается в известном романе «Мы» русского писателя первой половины XX века Е. И. Замятина в сцене прослушивания героем Д-503 музыки Единого Государства: «Хрустальные хроматические ступени сходящихся и расходящихся бесконечных рядов — и суммирующие аккорды формул Тэйлора, Маклорена; целотонные, квадратногрузные ходы Пифагоровых штанов; грустные мелодии затухающе-колебательного движения; переменяющиеся фраунгоферовыми линиями пауз яркие такты — спектральный анализ планет…»

В научно-фантастической повести Артура Конан Дойля «Отравленный пояс» сообщение об аномальном поведении фраунгоферовых линий стало одним из ключевых элементов сюжета.

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Д. Я. Мартынов. Курс практической астрофизики. // М., Наука, 1977