Marcas espectrales

En este ejercicio nos vamos a interesar en el fenómeno de ensanchamiento de una línea espectral metálica por colisiones. Debido a su abundancia demasiada elevada, el átomo de hidrógeno no puede ser estudiado con el presente modelo.

1) Determinar la tiempo medio entre dos colisiones en función del recorrido libre medio y la velocidad media de los átomos . El recorrido libre medio se define como la distancia media entre dos colisiones.

2) Determinar el recorrido libre medio de un átomo en función de la sección eficaz de colisión y de la densidad de partículas . Demostrar que el recorrido libre medio varía con la inversa de la masa volumínica en la atmosfera de una estrella.

3) Se supone que el ensanchamiento por presión de una línea varía con . Deducir la dependencia de en función de la temperatura y de la masa volumínica :

4) Demostrar que si el ensanchamiento por presión es lo suficientemente sensible, permite entonces, a un tipo espectral fijo, distinguir entre diferentes clases estelares.