2024年5月26日 星期日

陳文屏老師講極光




magnetic pole 是真正磁力線集中、指北針指向(向下)之處;不需兩個極,也不通過地球中心而 geomagnetic pole 則模擬成磁鐵的偶極,通過地球中心。比較實用
https://en.wikipedia.org/wiki/Geomagnetic_pole

紅色主要來自高空稀薄大氣,所以在遠方看到的紅色就是往極光方向看到的高空大氣。

禁線來自機率低的躍遷
* 原子當中的電子受激發後,有兩種方式之一回到低能階。
(1)自發性,這時原子發光
(2)受碰撞,這樣的躍遷不會發光
* 不同自發躍遷留在激發態的時間
長短不一,有如從地面揚起石頭跟灰塵,有些很快掉回地面,有些停留比較久。

* 時間短的躍遷,如果短於受碰撞的
時間尺度,便產生自發躍遷 ,這些是 allowed transition就發出一般的光譜發射線。

* 時間長的躍遷,只有在極低密度的環境,才有機會發生自發性躍遷(因此發光),否則電子比較容易受碰撞回低能階。這些躍遷稱為forbidden transition發出的譜線則稱為禁線。

例如地球低層大氣密度高,電子激發後,因為碰撞頻繁就回到低能狀態,禁線根本沒機會出現
只有在高層大氣或是太空的低密度區域,才有機會出現禁線。

結論:禁線不是「禁止出現」,只是地球環境機會低。它們來自機率低的躍遷,只有低密度環境才容易出現。