Stellar Atmospheres - NAST002

• Title: Hvězdné atmosféry
• Guaranteed by: Astronomical Institute of Charles University (32-AUUK)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2015 to 2018
• Semester: summer
• E-Credits: 4
• Hours per week, examination: summer s.:3/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: prof. RNDr. Petr Heinzel, DrSc.; doc. Mgr. Daniela Korčáková, Ph.D.
• Classification: Physics > Astronomy and Astrophysics

Annotation

English

Last update: prof. RNDr. David Vokrouhlický, DrSc. (10.01.2019)

Introduction to modeling of stellar atmospheres. Models of atmospheres, magnetohydrodynamics and equilibrium in atmospheres. Models in LTE (Local Thermodynamical Equilibrium) for different classes of stars. Two-level model of atom, numerical solution of the Radiation Transfer Equation.

Czech

Last update: prof. RNDr. David Vokrouhlický, DrSc. (10.01.2019)

Úvod do modelování hvězdných atmosfér; Modely atmosfér, magnetohydrodynamická rovnováha, LTE modely pro různé typy hvězd, dvouhladinový model atomu, numerické řešení rovnice přenosu. Pro 1. a 2 r. magisterského studia AA. Koná se jednou za 2 roky.

Literature

Last update: doc. Mgr. Daniela Korčáková, Ph.D. (07.06.2019)

D. Mihalas: Hvězdné atmosféry I, II, Mir, Moskva 1982, kap. 1 - 12

Teaching methods

Last update: T_AUUK (31.03.2008)

Přednáška.

Syllabus

Last update: doc. Mgr. Daniela Korčáková, Ph.D. (07.06.2019)

Definice a vlastnosti intenzity, hustoty energie, toku.
Maxwellovy rovnice, tenzor tlaku záření.

Rovnice přenosu.
odvození, koef. absorpce, rozptylu, emise; optická hloubka, střední volná dráha fotonu. Formální řešení, definice integrální exponenciály, momenty. Iterační řešení, difúzní přiblížení řešení, hraniční podmínky, metoda Monte Carlo.

Šedá atmosféra.
Definice středního absorpčního koeficientu (Rosselandův, Planckův). Milneův vztah + Eddingtonovo přibližné řešení.

Vztah záření a atomů.
Einsteinovy koeficienty, odvození Planckova zákona, přiblížení pomocí klasického oscilátoru + účinné průřezy + síly oscilátoru - gf, aplikace na vodík, Gauntův faktor. Opacita. Záporný vodíkový iont. Rozptyl na elektronech, Rayleighův rozptyl. Boltzmannova rovnice, Sahova rovnice, stavová rovnice. LTE a diskuse rovnováhy vůbec (excitace a deexcitace), srážky, fotoprocesy, ionizace a rekombinace0, statistická rovnováha.

Modely atmosfér.
Přenos energie konvekcí a zářením, gradienty teploty, Schwarzschildovo kritérium. Ostatní informativně podle příslušné kapitoly z Mihalase.

Profil čáry.
Příčiny rozšíření čar, Dopplerovo + srážkové rozšíření, Voigtova funkce, Holzmarkova teorie. Aplikace na vodík, vodíku podobné ionty a hélium. Milne-Eddingtonův model, okrajové ztemnění. Ekvivalentní šířka čáry, křivka růstu.