铬原子能级分支比、跃迁几率和振子强度测量研究

【摘要】：从古至今,人类从未停止过对宇宙的思考,浩瀚星空的魅力为人们深入探索宇宙中的奥秘提供着动力。人类对宇宙的了解是通过接收天体辐射的方法实现的。目前,对于天体辐射谱线的分析,需要有光谱数据作为基础。根据精确的光谱数据,科学工作者可以获得恒星元素丰度、大气参数等信息,所以元素辐射参数是探索外太空所需的不可缺少的基础数据。跃迁几率和振子强度是研究天体辐射的重要参数,跃迁分支比结合自然辐射寿命值推导跃迁几率和振子强度的方法是最精确最可靠的实验方法之一。恒星对外辐射谱中含有大量铁峰元素谱线。铁峰元素谱线对解析恒星辐射层内元素种类有重要作用,其中Cr元素(Z=24)是铁峰元素的成员之一,因此,我们测量Cr元素的光谱数据,对研究恒星天体的数据参考有重要意义。本文采用高分辨率光栅光谱仪对铬元素空心阴极灯的发射谱线进行了测量,我们测量23个上能级向下能级的跃迁分支比,共计100条谱线,并采用前人报道的寿命数据计算出相应的跃迁几率和振子强度。其中有54条谱线的测量结果是首次报道的。为了精确得到实验结果,首先测量了空心阴极灯载气(氩气)的分支比并与前人测量结果进行对比,对比结果证明实验仪器矫正到最佳状态。其次对实验结果进行分析,绘制与前人结果相互比较的跃迁几率分析图,证明我们测量的实验数据可靠。论文最后分析探讨实验误差的主要因素,其影响的三个方面:寿命误差、仪器引起的误差和数据拟合带来误差。本文的结果丰富了铬原子的光谱数据,有助于人们对铬原子结构进行进一步研究,对天体物理、等离子体物理等相关学科也有重要的参考价值。 【关键词】：Cr I 分支比 跃迁几率 振子强度
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P144
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 光谱分析9-10
• 1.2 Cr元素振子强度的研究10-12
• 第二章 基本概念与实验仪器12-19
• 2.1 基本概念12-15
• 2.1.1 爱因斯坦系数12-13
• 2.1.2 跃迁几率13
• 2.1.3 自然辐射寿命13-14
• 2.1.4 分支比14-15
• 2.1.5 振子强度15
• 2.2 实验仪器15-19
• 2.2.1 空心阴极灯15-16
• 2.2.2 光栅光谱仪16-17
• 2.2.3 光电倍增管17-18
• 2.2.4 实验测量系统18-19
• 第三章 铬原子分支比实验测量19-25
• 3.1 认定谱线及光谱响应标定19-23
• 3.1.1 准备19-20
• 3.1.2 谱线认定20-22
• 3.1.3 光谱响应定标22-23
• 3.2 实验测量23-25
• 第四章 实验测量结果与误差分析25-38
• 4.1 验证自吸收25
• 4.2 Ar离子分支比的验证性测量25-26
• 4.3 Cr I分支比、跃迁几率和振子强度26-34
• 4.4 数据讨论34
• 4.5 实验误差计算与分析34-38
• 4.5.1 分支比误差计算35
• 4.5.2 误差分析35-38
• 第五章 总结和展望38-39
• 参考文献39-43
• 作者简介及科研成果43
• 攻读学位期间参与发表的学术论文43-44
• 致谢44

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