几个定义 纯吸收:碰2=-K2Pl2d K K. od e 光子的平均自由程: 图.辐射的纯吸收衰减 2 K,P 光子与原子两次碰撞之间的自由行程。 经过一个光子的平均自由程,辐射强度减小e倍。 光学深度:某一层物质对波长为入的辐射的总的吸收程 度。为一无量纲的量。 I1=0 K, pds dr, =k, ods
几个定义 • 光学深度：某一层物质对波长为的辐射的总的吸收程 度。为一无量纲的量。 0 I I K , s 图. 辐射的纯吸收衰减 0 0 I S I dI K ds I = − 0 0 0 S K ds K S I I e I e − − = = • 光子的平均自由程： 0 S K ds = d K ds = dI K I ds 纯吸收： = − 1 H K = 光子与原子两次碰撞之间的自由行程。 0 I I e − = 经过一个光子的平均自由程，辐射强度减小e 倍
几个定义 大气标高: 考虑处于重力场中的静力平衡大气,满足平衡方程: dP=-gpdr GM GM R k P=nkT 假设g,H,7与r无关 Ar/ P=Pe umAg 大气标高: H amG 经过一个大气标高,压力减小e倍
几个定义 2 2 r H dP g dr GM GM g r R k P nkT T m = − = = = • 大气标高： 考虑处于重力场中的静力平衡大气，满足平衡方程： 大气标高： / 0 H kT r m g P P e − = 假设 g, , T 与 r 无关： H kT H m g = 经过一个大气标高，压力减小e 倍
光球的概念 光球:太阳光球指对太阳连续辐射而言,太阳大气由完全 不透明变为完全透明的过渡层 光球之下: kT H,=H= 辐射无法被观测到 H 光球中: H,≈B=kT umH g 光球之上: H,,?H- kT 辐射基本不再被吸收。 amG 光球层为太阳辐射的有效发射层。在可见光波段,该层的厚度 只有10020公里;在紫外以及红外波段,也只有500-600公里。 从辐射功率看,地面接收的太阳辐射几乎全部来自光球
光球的概念 • 光球：太阳光球指对太阳连续辐射而言，太阳大气由完全 不透明变为完全透明的过渡层。 光球之下： 光球中： 光球之上： H kT H H m g = = H kT H H m g = H kT H H m g ? = 光球层为太阳辐射的有效发射层。在可见光波段，该层的厚度 只有100-200公里；在紫外以及红外波段，也只有500-600公里。 从辐射功率看，地面接收的太阳辐射几乎全部来自光球。 辐射无法被观测到。 辐射基本不再被吸收
习题 如图:一平面等温重力分层的理想气体, 其底部的压力为P、密度为P,辐射强度↑ 为1。重力加速度g、平均原子量μ、吸收系 数κ均为常数。令大气标高H和光子平均自 由程H分别为 kT amH g 2 K,Po 如果仅考虑纯吸收过程,试将高度h处的辐 射强度表示为H和H的函数,计算无限高 处的辐射强度,并由此说明采用大气标高 作为光子平均自由程参考值的意义
习题 如图：一平面等温重力分层的理想气体， 其底部的压力为P0、密度为 0，辐射强度 为 。重力加速度g、平均原子量、吸收系 数均为常数。令大气标高H和光子平均自 由程H分别为 如果仅考虑纯吸收过程，试将高度h处的辐 射强度表示为H和H的函数，计算无限高 处的辐射强度，并由此说明采用大气标高 作为光子平均自由程参考值的意义。 H kT H m g = 0 1 H = 0 I g h o 0 I I
4-2几种平衡态
4-2 几种平衡态