譜線的形成和致寬
正文
在各種天體的輻射譜中,往往有許多譜線,有的是發射線,有的是吸收線。譜線是由某種體系的分立能級之間的躍遷形成的。如果E1和E2是某個體系的兩個分立能級,且E2>E1,則當體系從E2向E1躍遷時,發射頻率為
任何譜線都不是無限窄的,而總有一定的寬度。這種寬度一部分是由於觀測儀器的分辨本領總是有限引起的,另一部分則是天體輻射本身所具有的。這種譜線致寬的原因很多,但大體可以分成兩類:一類是由於形成譜線的微觀體系的能級本身不是無限窄的,而是有一定的寬度。有一定寬度的能級產生的譜線也必然具有一定的寬度,這種寬度稱為譜線的自然寬度。這種效應稱為輻射阻尼。另一類是由迭加造成的,因為我們觀測到的輻射是各個發射或吸收體系輻射的迭加。一般說來,各個發射或吸收體系所處的運動狀態以及與周圍物質的相互作用狀態各不相同,它們所發射或吸收的頻率也各不相同,這就引起譜線的致寬。熱動都卜勒效應,碰撞阻尼、統計加寬、自轉、膨脹和湍動等都可以通過迭加效應使譜線變寬。