خطوط فراون هوفر

خطوط فراون هوفر ( به انگلیسی: Fraunhofer lines ) به خطوط طیفی جذبی در طیف های پیوسته گفته می شود. این خطوط اولین بار توسط ویلیام هاید والستن کشف شده و به طور سیستماتیک توسط یوزف فون فراون هوفر در قرن ۱۹ام برای طیف فراون هوفر خورشید معرفی شدند. وی بیش از ۵۷۰ خط را در این طیف شناسایی کرده و آنها را به ترتیب با حروف A تا K مشخص کرد. این خطوط مربوط به عناصر موجود در سطح خورشید هستند.
حال می خواهیم شاخص های حساسیت خطوط فراون هوفر را بررسی کنیم.
اغلب، تشخیص اتمسفر ستاره ای به خطوطی نیاز دارد که به یک پارامتر جوی حساس تر و به پارامترهای دیگر کمتر حساس باشند. برای انتخاب صحیح چنین خطوطی، پیشنهاد می شود که شاخص های حساسیت را اعمال کنیم. محاسبه شاخص های حساسیت بر اساس استفاده از واکنش کارکرد افسردگی RF ( x, λ ) می باشد. شرح دقیق تکنیک های محاسباتی اعلام شده است. واکنش کارکرد نرخ تغییر در فرورفتگی خط R ( x, λ ) = ( Ic ( x, λ ) − Il ( x, λ ) ) /Ic ( x, y ) را در هر نقطه x در جو نسبت به نرخ تغییر پارامتر اتمسفر β، که دچار اختلال محلی Δβ/β می شود. اگر واکنش کارکرد RFR, β ( x, λ ) را با توجه به x یکپارچه کنیم و آن را بر مقدار فرورفتگی ظهور R ( λ ) تقسیم کنیم، یک کمیت بی بعد IR, β بدست می آوریم که یک تغییر در خط مشاهده شده است. افسردگی ΔR/R، نسبت به تغییرات محلی Δβ/β رابطه دارد. که آن را نشانگر حساسیت فرورفتگی خط می نامیم.
برای ارزیابی کمی حساسیت خط، از نشانگر استفاده خواهیم کرد که تغییر نسبی فرورفتگی خط را برای تغییر ۱٪ پارامتر جوی نشان می دهد. اگر پارامتر اتمسفر در ناحیه تشکیل خط ۱٪ افزایش یافته باشد، این شاخص نشان می دهد که چگونه جذب خط ( در درصد ) تغییر کرده است. علامت نشانگر + ( - ) نشان می دهد که جذب لین افزایش یافته. برای توصیف حساسیت خط طیفی، کافی است از نشانگرها برای عمق خط مرکزی ( IR, β ) و برای عرض معادل ( IW, β ) استفاده کنیم. جالب ترین مورد در مسائل آنالیز طیفی، مطالعه حساسیت خط به دما ( T ) ، فشار گاز ( Pg ) و سرعت میکروتوربولانس ( Vmic ) است؛ بنابراین، شاخص های حساسیت تنها برای این پارامترهای جوی محاسبه می شود. محاسبات اندیکاتورها برای خط جذب Fe I و خط Fe II انجام شد. شرط انتخاب خطوط طیفی عدم وجود ترکیب در مشخصات خط است. در طیف خورشیدی، چنین خطوطی به اندازه کافی وجود ندارد. برای شروع، مشخصات خط به سادگی در اطلس طیف خورشیدی مورد بررسی قرار می گیرند. علاوه بر این، نیمسازهای این خطوط محاسبه و با میانگین نیمساز گروه داده شده از خطوط مقایسه می شود. گروه های خط برای پتانسیل های تحریک مختلف سطح پایین، عمق خط مرکزی و طول موج خط انتخاب شدند. فهرست خطوط عمداً به هزینه خطوطی با ترکیب ضعیف تر برای دریافت حداکثر افزایش یافت خطوط مناسب برای تجزیه و تحلیل ساختار ظریف پروفیل خطوط و در درجه اول برای مطالعه عدم تقارن خطوط. تا حدی، این لیست از خطوط در محدوده λλ ۵۰۵٫۰–۶۶۵٫۰ نانومتر برای مطالعه تغییرات در پارامترهای خط طیفی بالای مناطق فعال استفاده شده است. محاسبات شاخص های حساسیت با استفاده از کدهای SPANSAT در یک تقریب LTE انجام می شود. برای برخی از خطوط مورد استفاده در این مطالعه، اثرات NLTE ممکن است ضروری باشد. به عنوان مثال، عرض و عمق مرکزی خطوط ضعیف Fe I با پتانسیل تحریک کم ۱۰٪ کاهش می یابد. به طور متوسط، زمانی که انحرافات از LTE در نظر گرفته شود. در محاسبات شاخص های حساسیت، ما از جو مدل HOLMU با دمای تحریک بر اساس مشاهدات پروفایل های خط Fe I استفاده کردیم؛ بنابراین، اثرات احتمالی NLTE برای خطوط Fe I به روش غیر مستقیم در نظر گرفته می شود. مقادیر سرعت میکرو ( Vmic ) و ماکروتوربولنت ( Vmac ) که با اختلاف در فتوسفر متفاوت است، گرفته شده است. ثابت میرایی واندروالس با ضریب تصحیح ۱٫۳ گرفته شد. قدرت نوسانگر خط و فراوانی آهن خورشیدی با مقایسه بین عمق خط مرکزی محاسبه شده و مشاهده شده پیدا شد.