<< 2.5 Горячие звезды | Оглавление | 3.2 Основные понятия ... >>
3. Перенос излучения в звездах
Разделы
- 3.1 Введение
- 3.2 Основные понятия теории равновесного излучения
- 3.3 Кинетика фотонов и формула Планка
- 3.4 Тормозное излучение зарядов
- 3.5 Рассеяние излучения на свободных электронах
3.1 Введение
В предыдущих главах изучалось механическое равновесие звезд без учета процессов
выделения энергии в недрах звезды и переноса ее наружу. Сейчас, не рассматривая
пока источники энергии, выделяющейся вблизи центра звезды, обратимся к процессам
переноса энергии из недр звезды к ее поверхности. В зависимости от физических
условий этот перенос осуществляется либо излучением (фотонами), либо электронной
теплопроводностью, либо конвекцией. В большинстве случаев для нормальных звезд
перенос энергии осуществляется лучистой теплопроводностью (длина свободного пробега
фотонов много больше пробега электронов). Типичная звезда (например, Солнце) со
светимостью
эрг
с потеряла бы запас тепловой энергии
за время порядка
лет. С другой стороны, свободный фотон
пролетает расстояние, равное радиусу Солнца за 2 с, т.е.,если бы звезда была
прозрачна относительно излучения, она мгновенно бы потеряла запасы своей тепловой
энергии.3.1
Таким образом, перенос тепловой энергии -- это не движение фотонов по прямой, а
медленное просачивание энергии наружу. Средняя скорость поступательного движения
фотонов составляет ничтожную долю от скорости света 
. Более того, фотоны не
сохраняют свою ``индивидуальность'', т.е. при столкновениях с веществом фотоны
рождаются и уничтожаются.
Медленность процесса выхода энергии наружу облегчает решение задачи лучистого переноса. В таких условиях можно ввести понятие локального термодинамического равновесия.
В изолированном сосуде может осуществляться полное термодинамическое равновесие, т.е. такое состояние, при котором любой физический процесс строго уравновешен обратным. В условиях переноса энергии полное равновесие невозможно, так как поток энергии снизу вверх не равен потоку, идущему сверху вниз. На самой поверхности звезды фотоны летят только наружу, т.е. там термодинамическое равновесие сильно нарушается.
Внутри звезды потоки почти равны и условия мало отличаются от полного термодинамического равновесия. Поэтому мы будем считать далее, что в каждой точке осуществляется полное термодинамическое равновесие: 1) равновесие между излучением и веществом; 2) равновесие вещества (все распределения больцмановские и т.п.). Ниже будет дана оценка того, с какой точностью осуществляется это приближение.
<< 2.5 Горячие звезды | Оглавление | 3.2 Основные понятия ... >>
|
Публикации с ключевыми словами:
Эволюция звезд - внутреннее строение звезд - термоядерные реакции - физические процессы
Публикации со словами: Эволюция звезд - внутреннее строение звезд - термоядерные реакции - физические процессы | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
