辐射平衡

一个稳定的天体为保持其稳定性,它的每一小体元的内能必须保持不变。这就要求每一小体元在单位时间内损失的能量E-等于获得的能量E+,即只有在E+=E-的条件下,体元的内能才可能稳定不变。我们称E+=E-为能量平衡条件。在恒星大气和某些恒星的内部,能量转移或交换主要是通过辐射来进行的。在这种情况下,用E+代表体元在单位时间内吸收的总辐射能,用E-代表体元在单位时间内辐射的总能量。于是上述能量平衡就转化为辐射平衡。辐射强度为Iv(θ)的辐射场,设发射系数和吸收系数分别为jvxv,其辐射平衡可以表示为:

式中dω为立体角元,v为频率。两端的积分伸展到整个光谱和全部立体角。式中左端为单位质量的体元在单位时间内辐射的总能量,右端为单位质量的体元在单位时间内吸收的总能量。辐射平衡是稳定恒星大气理论的一个基本出发点。它的原始概念是桑普森在1894年首先提出的。1906年K.史瓦西加以发展并应用于太阳大气。在恒星大气里,借助辐射平衡条件,可以推求恒星大气的温度分布规律。

分类标签: 天文学 sub 辐射 能量
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