不同 J 能级间量子干涉对谱线散射偏振的影响
太阳与恒星天体物理
2015-05-30 v1
摘要
光泵浦原子产生的谱线偏振包含了关于各种天体等离子体（包括太阳大气）的热结构和磁结构的丰富信息。要从观测到的 Stokes 轮廓中正确解码此类信息，需要清楚理解辐射诱导的磁子能级对之间的量子干涉（或相干性）在这些可观测量上产生的效应，无论是在不存在还是存在任意强度磁场的情况下。在此，我们提出了关于属于不同精细结构 J 能级的子能级对之间相干性作用的详细理论调查，阐明了何时可以忽略它们以简化谱线中散射过程产生的线性偏振建模。为此，我们应用谱线偏振的量子理论，计算了恒星大气等离子体板在 90 度散射的辐射的线性偏振模式，同时考虑和忽略了上述量子干涉。特别关注 2S-2P、5S-5P 和 3P-3S 多重态。我们指出了此类干涉的观测特征，并分析了它们对干涉能级间的能量分离、背景连续辐射中的发射量、低能级偏振以及磁场存在的敏感性。还介绍了以下谱线的一些有趣应用：CaII H 和 K、MgII h 和 k、NaI D1 和 D2、BaII 4554A 和 4934A 共振线、5207A 处的 CrI 三重态、7773A 处的 OI 三重态、MgI b 线以及 HI 的 H-alpha 和 Ly-alpha 线。
引用
@article{arxiv.1109.0424,
title = {The impact of quantum interferences between different J-levels on scattering polarization in spectral lines},
author = {Luca Belluzzi and Javier Trujillo Bueno},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.0424},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in The Astrophysical Journal