1.1.4 Излучение плазмы

Плазма также является источником электромагнитного излучения, спектр которого в зависимости от температуры может простираться от инфракрасного до рентгеновского.

Релаксация связанных электронов из возбужденных состояний в основные приводит к излучению дискретного (линейчатого) спектра, характерного для сравнительно низких температур плазмы Т_е < 1 эВ (рис.1.7).

Рисунок 1.7 – Линейчатый спектр испускания и поглощения плазмы

Р екомбинационное излучение, возникающее при захвате ионом свободного электрона (рис.1.8) и достаточно ощутимое уже при умеренной степени ионизации плазмы, имеет непрерывный спектр.

Торможение подвижных свободных электронов в электрическом поле плазмы приводит к появлению непрерывного тормозного спектра излучения, характерного для высоких плазменных температур (рис.1.9).

К

Рисунок 1.8 – Рекомбинационное излучение

Рисунок 1.9 –Тормозное излучение

аждому процессу испускания из плазмы квантов излучения соответствует обратный ему процесс поглощения излучения. Так, дискретное поглощение приводит к возбуждению атомов и молекул. Поглощение, обратное рекомбинационному, по сути является фотоэффектом в плазме. Испусканию тормозного спектра соответствует поглощение, называемое обратным тормозным. Очевидно, что эффективность протекания того или иного процесса поглощения излучения плазмой в существенной мере зависит от ее температуры и плотности.

1.1.5 Плазменные объекты в космосе.

Плазма − наиболее распространенное состояние вещества. Большинство звезд, включая и наше Солнце, имеет, как известно, температуры, при которых вещество находится в плазменном состоянии. Межзвездный газ ионизован, и, несмотря на относительно малую концентрацию заряженных частиц, его также можно считать плазмой, так как характерный пространственный масштаб его на много порядков превышает дебаевский радиус. Плазма распространена и в ближнем космосе. Она заполняет магнитосферу Земли и образует ионосферные слои. Возмущения магнитосферы, связанные с потоками частиц с Солнца (с так называемым солнечным ветром), также оказываются плазменными.