METEORSKA SPEKTROSKOPIJA

Petnička Meteorska Grupa

Click to edit the outline text format

Second Outline Level

Third Outline Level

Fourth Outline Level Fifth Outline Level Sixth Outline Level

• Seventh Outline LevelClick to edit Master text styles

– Second level– Third level

• Fourth level

– Fifth level

Click to edit the outline text format

Second Outline Level

Third Outline Level

Fourth Outline Level Fifth Outline Level Sixth Outline Level

• Seventh Outline LevelClick to edit Master text styles

– Second level– Third level

• Fourth level

– Fifth level

SPEKTROSKOPIJA spectrum - slika, vizija

scopeo - gledam, posmatram

Spektroskopija je nauka ο

spektrima atoma i molekula

u najširem smislu.

Spektar u prirodi?

Spektar je niz elektromagnetnog zračenja uređenog po talasnim dužinama, frekvencijama ili energijama.

Spektroskopija je nauka koja ispituje interakcije elektromagnetnog zračenja sa supstancijama u toku kojih atomi i molekuli menjaju svoju unutrašnju energiju, uz pojavu odgovarajućih spektara emisije, apsorpcije ili rasejanja.

Click to edit the outline text format

Second Outline Level

Third Outline Level

Fourth Outline Level Fifth Outline Level Sixth Outline Level

• Seventh Outline LevelClick to edit Master text styles

– Second level– Third level

• Fourth level

– Fifth level

Click to edit the outline text format

Second Outline Level

Third Outline Level

Fourth Outline Level Fifth Outline Level Sixth Outline Level

• Seventh Outline LevelClick to edit Master text styles

– Second level– Third level

• Fourth level

– Fifth level

PRIRODA I OSOBINE ELEKTROMAGNETNOG ZRAČENJA

Elektromagnetno zračenje, dualna priroda:

osobine talasa: refrakcija, difrakcija, interferencija i polarizacija,

osobine čestica: emisija i apsorpcija zračenja

Linearno polarizovanelektromagnetni talas

- Atomi mogu da postoje samo u određenim stanjima čije energije formiraju niz diskretnih vrednosti karakterističnih za atom. - Atomi emituju ili apsorbuju zračenje samo pri prelazu iz jednog stacionarnog stanja u drugo. Energija emitovanog ili apsorbovanog kvanta hv jednaka je razlici energija stacionarnih stanja atoma između kojih se vrši prelaz:

Spektralne linije?

apsorpcija

emisija

Spektralni aparati?

• Spektralni aparati razlažu polihromatsko zračenje na monohromatske komponente i detektuju ih.

Meteori?

Click to edit the outline text format

Second Outline Level

Third Outline Level

Fourth Outline Level Fifth Outline Level Sixth Outline Level

Seventh Outline LevelClick to edit Master text styles

Metode detekcije meteoroida prema dimenzijama • mikrometeoriti – ne mogu se detektovati optičkim metodama zato što

su im dimenzije manje od srednjeg slobodnog puta čestica u jonosferi

• meteoriti – sposobni da prežive ablaciju u atmosferi, zato što nema dovoljno vremena za “isparavanje” kompletne mase meteoroida pre usporenja tela do kritične abalacione brzine ~3km/s

• meteor – svetlosni fenomen koji nastaje kad meteoroid uđe u Zemljinu atmosferu i može biti detektovan vizuelnim, optičkim i radarskim metodama.

Click to edit the outline text format

Second Outline Level

Third Outline Level

Fourth Outline Level

Fifth Outline Level

Sixth Outline Level

Seventh Outline LevelClick to edit Master text styles

Spektri meteora• Kako nastaju i koje informacije dobijamo ?

• Ne samo hemijski sastav, vec i informacije o prirodi fizičkih procesa koji se dešavaju pod datim uslovima, koje je nemoguće dobiti u laboratorijskim uslovima

• Isti roj ≈ iste brzine ≈ isti hemijski sastav, zbog istog kosmogenog porekla → spektri slični (familija spektara)

• 90% spektralnih komponenti potiče od materije oslobođene iz samog meteoroida

• Primarna - T ≈ 4500K i sekundarna komponenta T ≈ 10000K spektra

• Intenzitet spektralnih linija?

Perseidi

Kako to izgleda u realnosti..

• Click to edit Master text styles– Second level– Third level

• Fourth level– Fifth level

Leonid

Vremenska evolucija spektra meteora

• Spekar se menja duž trajektorije meteora

• Linije visokotemperaturske komponente spektra (Ca+, Mg+, Si+, Fe+, H) su najjačeg intenziteta na manjim visinama (flares)

• Atmosferske linije (O,N), sa druge strane , pokazuju najmanji sjaj pri kraju trajektorije

• Na većim visinama (>110km), linija Na je obično sjajnija od linije Mg, dok je na manjim visinama obrnuto (tj. Linija Na se obično u spektru pojavljuje pre Mg linije, ali pre nje i nestaje)

http://www.threehillsobservatory.co.uk/astro/spectra_20.htm

Leonid

Klasifikacija meteorskih tragova

Click to edit the outline text format Second Outline

Level Third Outline

Level Fourth Outline

Level Fifth

Outline Level

Sixth Outline Level

• Seventh Outline LevelClick to edit Master text styles

– Second level

– Third level

• Fourth level

– Fifth level

Wake

• Razređeni gas odmah iza glave meteora (rep)

• Ne postoji termodinamička ravnoteža

• Spektar se sastoji uglavnom od linija Na I, Fe I, Mg I, Ca I, i ostalih atoma oslobođenih iz meteoroida

• Prisustvo linija niske verovatnoće (zabranjenih) prelaza, koje se ne javljaju u glavi meteora, tipične su za ‘wake’

• Najjači na visinama iznad 55 km

Green train

• Kratkotrajan trag , tipičan za brze

meteore srednje i slabe sjajnosti

• Zelena linija kiseonika na 557nm

• Najintenzivnija i najduže traje na

visinama oko 105km

Persistent trains

• Javljaju se kod sjajnih (m>-3) i brzih meteora i vidljivi su i do 10 min posle nestanka meteora

• Evolucija traga se odvija u tri različite faze :

I. Afterglow phase

• Spektar ima isti karakter kao

spektar wake-a

• T brzo opada

II. Recombination phase

• Traje 10-ak sekundi, i, za ra-

zliku od prethodne faze, javljaju

se linije vsokih energija ekscitacije

(do 7eV)

• Traka molekula O2

• Rekombinacioni procesi

Click to edit the outline text format

Second Outline Level

Third Outline Level

Fourth Outline Level

Fifth Outline Level

Sixth Outline Level

Seventh Outline LevelClick to edit Master text styles

lll. Continuum phase

• Spektar traga potiče od energije oslobodjene u egzotermnim hemijskim reakcijama, i u IC delu, od nekih organskih molekula (kontinualna faza – nema linijskog spektra)

• Na oblik traga utiču i atmosferski vetrovi

lV. Reflection train

• Nastaju prilikom eksplozije meteorskog tela u atmosferi tokom dana ili u sumrak .

• Vidljivi su zahvaljujući refleksiji Sunčevih zraka na česticama prašine ostalih za meteoroidom i mogu trajati satima

• Spektar se ,uglavnom, sastoji od traka metalnih oksida FeO, CaO, AlO i MgO

• Još neka postavljena pitanja:

Click to edit the outline text format

Second Outline Level

Third Outline Level

Fourth Outline Level Fifth Outline Level Sixth Outline Level

Seventh Outline LevelClick to edit Master text styles