Читать онлайн «Оптические спектры N- и О-подобных ионов»

А. С. ЯЦЕНКО ОПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ N- и О-подобных ионов ПРЕДИСЛОВИЕ Для атомов с р-оболочками, содержащими 3 и 4 электрона, характерно наличие глубоколе- жащей нормальной конфигурации 2рк. М. А. Ельяшевич Атомная и молекулярная спектроскопия Физические процессы, происходящие на Солнце, представляют огромный интерес для широкого крута специалистов. Их изучение имеет большое практическое значение из-за сильного влияния на Землю [1, 2]. Оптический спектр Солнца зависит от температуры, при этом изменяется степень ионизации и возбуждения атомов. Так как земная атмосфера поглощает излучение с длинами волн меньше 2000 А, то излучение Солнца в этой спектральной области изучают с помощью спутников и орбитальных станций. В ближнем УФ-излучении (до 1900 А) спектр Солнца похож на спектр в видимой области, т. е. является непрерывным спектром с линиями поглощения. При величине излучения около 2100 А интенсивность непрерывного излучения падает. При 1900 А возникают эмиссионные линии, после 1500 А спектр состоит из ярких линий на слабом непрерывном фоне. Среди них кроме На линии 1215,6 А присутствует излучение сильно ионизованных атомов. Согласно теории ионизации атомов в короне Солнца И. С. Шкловского [3], при температуре более 10б град появляется рентгеновское излучение в области (0,1-10) А. Особый интерес представляют запрещенные линии, возникающие при определенных условиях (малые плотности вещества, высокие температуры и наличие метастабильных уровней). Их идентифицируют по лабораторным наблюдениям разрешенных переходов в УФ-области и сопоставлением со схемами термов изоэлектронного ряда. Именно таким образом В. Гротриан в 1939 г. впервые идентифицировал запрещенные (корональные) линии Fe X и Fe XI [4]. Высокотемпературная плазма, получаемая в лабораторных условиях (вакуумная искра и лазерная плазма), имеет много общего с ВУФ-излучением плазмы Солнца и звездных образований. Поскольку она представляет собой малую модель космической плазмы, в ней можно изучать физические процессы в излучении, определять концентрацию частиц, распределение по скоростям, температуру Тэ электронов, по измерению интенсивности линий устанавливать количество примесей и т. д. [5, 6]. Особая роль отводится изучению и идентификации спектров многократных ионов, включая спектры изоэлектронных рядов. Приведенные примеры свидетельствуют о необходимости углубленного изучения спектров многократных ионов. Для простейших из них — изоэлектронных рядов Н- и He-подобных ионов — получено много экспериментальных и довольно точных теоретических данных [7-12]. В последнее время появились табличные базы данных по атомной структуре в электронном виде [13, 14]. Графическая форма представления имеется в работах [15-17], однако в них неполно представлены изоэлектронные ряды. Такие данные для Li-, Be-, В- и С-подобных ионов можно найти, например, в [18]. Настоящая монография посвяшена графическому представлению L-спектров ионов изоэлектронных рядов атомов азота N I и кислорода О I.