Linia wodoru 21 cm

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Podstawowy (n=1) i pierwszy wzbudzony (n=2) poziom energetyczny atomu wodoru. W stanie podstawowym nie występuje rozszczepienie subtelne, obecne są natomiast dwa poziomy nadsubtelne (F = 0 i 1). Linia wodoru 21 cm odpowiada przejściu pomiędzy tymi poziomami.
spin elektronu w atomie wodoru może być zgodny lub przeciwny do spinu protonu

Linia wodoru 21 cm – linia emisyjna promieniowania elektromagnetycznego o długości fali równiej 21 cm (fale decymetrowe), wysyłanego przez atomy wodoru.

Elektron w atomie wodoru w stanie podstawowym znajduje się na powłoce K, na której dozwolone są dwa nadsubtelne poziomy energetyczne związane ze spinem elektronu, który może być zgodny lub przeciwny do spinu jądra (w tym wypadku protonu). Różnica energetyczna pomiędzy tymi poziomami wynosi 5,9×10−6 eV, a przejście elektronu z jednego poziomu na drugi związane jest z absorpcją lub emisją kwantu promieniowania o częstotliwości fali 1420 MHz, co odpowiada długości fali ok. 21 cm[1].

Wzbudzony atom wodoru emituje promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie UV, światła widzialnego i IR, związane z przejściami elektronu pomiędzy powłokami elektronowymi (zob. serie widmowe wodoru).

Obserwacje promieniowania wodoru o częstotliwości radiowej służą do badania przestrzeni międzygwiazdowej i uzyskiwania obrazów rozmieszczenia przestrzennego wodoru, także z regionów niedostępnych do badań w świetle widzialnym (zob. radioastronomia)[2]. Ponieważ wodór jest we Wszechświecie najczęściej występującym pierwiastkiem, to z tych obserwacji można uzyskiwać informacje o ruchach i rozmieszczeniu materii międzygwiazdowej. Pierwszą osobą, która zauważyła ten związek był holenderski astronom H. van de Hulst.

W uznaniu znaczenia linii 21 cm dla radioastronomii i programu SETI Międzynarodowa Unia Telekomunikacyjna zarezerwowała zakres częstości od 1400 do 1427 MHz na potrzeby badawcze. Wszelka emisja radiowa w tym zakresie jest zabroniona[3].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. The Hydrogen 21-cm Line. [dostęp 2011-02-19].
  2. Obszary wodoru. 2005-05-06. [dostęp 2011-02-18].
  3. International Telecommunication Union, Radio Regulations Vol. 1, Edition of 2008, Art. 5.340 s. 98.