Linie interzisă
În fizică , o linie interzisă este o linie spectrală , emisă de un atom în care au loc tranziții de energie care nu sunt permise de regulile de selecție ale mecanicii cuantice . În fizică acest lucru nu înseamnă că procesul încalcă legile naturii, ci că nu ar putea fi produs prin cel mai eficient mod ( dipol electric ). Când un atom sau o moleculă se află într-o stare excitată , există o mică șansă ca tranziția să aibă loc. Prin definiție, această probabilitate este mult mai mică decât cea a tranzițiilor permise de regulile de selecție. În consecință, dacă un atom poate emite radiații printr-o tranziție permisă, el va urma cu siguranță această cale, mai degrabă decât cea interzisă. Cu toate acestea, tranzițiile interzise au o probabilitate diferită de zero. Statele care se pot descompune doar în acest mod (așa-numitele stări metastabile ) au de obicei o durată de câteva milisecunde , mult mai lungă decât stările care se descompun prin tranziții admisibile, care au o durată mai mică de o microsecundă .
În astrofizică
Liniile de emisie interzise au fost observate numai în gaze sau plasme cu densitate foarte mică, în spațiu sau în atmosfera superioară a Pământului . Chiar și cel mai profund vid care poate fi creat în laboratoarele terestre este o densitate prea mare pentru a permite o tranziție interzisă înainte ca atomul în sine să decadă într-o stare neexcitată ca urmare a unei coliziuni cu un alt atom. Cu toate acestea, în spațiu, densitățile sunt de ordinul câtorva atomi pe centimetru cub , deci coliziunile sunt puțin probabil. În aceste condiții, dacă un atom sau o moleculă este excitat dintr-un motiv sau altul într-o stare metastabilă, atunci aproape sigur se va descompune printr-o tranziție interzisă. Deoarece stările metastabile sunt destul de frecvente, tranzițiile interzise reprezintă un procent semnificativ din cele care apar în gazele cu densitate foarte mică.
Liniile interzise sunt semnalizate prin plasarea parantezelor pătrate în jurul atomului sau moleculei în cauză, de exemplu [ O III] sau [ S II]. Liniile interzise de azot ionizat (N II) λ 654,8 nm și λ658,4 nm, de sulf ionizat (S II) λ671,6 nm și λ673,1 nm și de oxigen ionizat o dată (O II) λ372, 7 nm și de două ori (O III) λ436,3 nm, λ495,9 nm și λ500,7 nm sunt frecvent observate în plasma stelară și interstelară, de exemplu în nebuloasele planetare sau în regiunile H II . Mai mult, linia de 21 cm de hidrogen neutru este o linie interzisă, care are o mare importanță în radioastronomie , deoarece permite identificarea hidrogenului neutru la temperaturi scăzute.
Bibliografie
- Donald Edward Osterbrock , Astrofizica nebuloaselor gazoase și a nucleelor galactice active , University Science Books, 1989, ISBN 0-935702-22-9 .
linkuri externe
- ( EN ) Linie interzisă / Linie interzisă (altă versiune) / Linie interzisă (altă versiune) , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
