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第133章 发射线（第1页）

射线的种类及其科学意义

射线是光谱中特定波长的亮线，由气体或等离子体中的原子、离子或分子在受激后跃迁到低能级时释放光子形成。它们不仅是天体物理过程的重要诊断工具，还能揭示天体的化学成分、温度、密度及动力学状态。以下是射线的详细分类及典型例子，远ha（氢阿尔法线）的范畴。

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射线的物理机制

射线的产生需满足两个条件：

激源（如高温、辐射场、碰撞）。

低密度环境（避免碰撞退激，如星云、日冕）。

根据量子力学，射线波长（λ）由能级差决定：

[

abda=frac{hc}{e_u-e_}

]

其中，e_u和e_分别为上下能级能量。

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射线的主要种类

原子射线

氢原子（bar系列）

-ha（n，红区）：n=→，最常见于恒星形成区（如猎户座大星云）。

-hb（n，蓝绿区）：n=→，用于电子温度测量。

-hγ，hδ：更高能级跃迁，强度逐渐减弱。

其他氢线

-莱曼系列（lyan）：紫外波段（如lyan-an），类星体和早期宇宙探测。

-帕邢系列（pas-an）。

金属原子线

-钠（nai）：on和n（d双线），见于彗星和冷星。

-钙（caii）：

-h线（n）和k线（n），恒星色球层活动指标。

-红外三重线（n，n，n），太阳黑子研究。

离子射线

一次电离元素

-[oii]（n和n）：星系电离气体示踪。

-[nii]（n和n）：与ha混合，区分激波或辐射电离。

-[sii]（n和n）：电子密度诊断（线强度比）。

高次电离元素

-[oiii]（n和oon）：行星状星云和活动星系核（agn）的强线。

-[neiii]（n）：大质量恒星电离区标志。

-[fex]（n）：日冕高温（百万开尔文）等离子体。

分子射线

转动-振动谱带

-（一氧化碳）：毫米波（如j=→oghz），分子云质量测量。

-h?o（水）：亚毫米波（如ghz），恒星形成区外流探测。

-oh（羟基）：射电波段（hz、hz等），脉泽（微波激射）源。

复合分子

-pahs（多环芳烃）：红外特征谱线（如μ、μ），星际有机分子。

复合与复合线

-自由-束缚辐射（复合连续谱）：电子被离子捕获时释放连续辐射+叠加射线（如hii区）。

-双电子复合线：高能电子复合到高激态（如heiin）。

特殊天体射线