Вопросы к экзамену по астрофизике

Вопросы к экзамену по общей астрофизике 1 курс 2012 г.
Излучение. Основные понятия. Поток, интенсивность. Линейный коэффициент поглощения и длина свободного пробега фотонов. Элементарные процессы излучения и поглощения фотонов атомами и ионами. Томсоновское рассеяние фотонов на свободных электронах. Оптическая толщина, ее физический смысл. Уравнение переноса излучения и его простейшие решения (без вывода). Функция источника.
Формула Планка для интенсивности излучения абсолютно черного тела и ее предельные случаи. Вид непрерывного спектра теплового излучения однородной области для разных значений оптической толщи.
Яркостная и эффективная температура, их определение из наблюдений для различных астронмомических источников.
Спектральные линии излучения и поглощения. Доплеровское уширение спектральных линий|, смещение линий от движущихся источников.
Нетепловое излучение (синхротрон, обратный Комптон, мазерное излучение). Основные астрономические источники нетеплового излучения.
Телескопы. Угловая разрешающая способность наземных телескопов и факторы, ее ограничивающие. Активная и адаптивная астрономическая оптика.
Физические характеристики межзвездной среды. Характерные плотности и температуры. Отсутствие локального ТДР. Вмороженность магнитного поля в газ. Основные астрономические источники, в спектрах которых видны запрещенные линии
Радиолиния нейтрального водорода 21 см. Ионизованный водород и зоны HII вокруг горячих звезд. Молекулярные облака. Космические лучи. Ускорение частиц в космических источниках. Стохастический механизм Ферми.
Понятие о гравитационной неустойчивости. Джинсовская длина волны и джинсовская масса. Время развития гравитационной неустойчивости.
Образование звезд. Роль магнитного поля и вращения при формировании звезд.
Звезды главной последовательности. Источники энергии. Теорема вириала для звезд. Динамическая, тепловая и ядерная шкала эволюции звезд. Отрицательная теплоемкость равновесных звезд.
Солнце как звезда. Основные характеристики. Время выхода фотонов из центра Солнца. Солнечная активность. Проблема солнечных нейтрино и ее решение.
Давление излучения. Эддингтоновский предел электромагнитной светимости.
Принцип Паули и понятие о квантовом вырождении электронного газа. Предельные случаи уравнения состояния (нерелятивистский и ультрарелятивистский) (без вывода). Белые карлики. Соотношение масса-радиус для белых карликов. Предельная масса Чандрасекара.
Эволюция звезд после главной последовательности. Красные гиганты. Вспышки сверхновых. Нейтронные звезды и остатки сверхновых. Радиопульсары и рентгеновские источники в тесных двойных системах.
Основные составляющие Галактики. Звезды, пыль, молекулярный и ионизованный газ, межзвездные магнитные поля, космические лучи.
Динамика вращения Галактики. Скрытая масса. Астроеномические свидетельства существования скрытой массы в галактиках и скоплениях галактик.
Ядра галактик и квазары. Сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик. Аккреция вещества на черную дыру как источник светимости.
Масштаб однородности Вселенной. Закон Хаббла. Физический смысл параметра Хаббла. Время расширения Вселенной. Основные составляющие Вселенной (темная энергия, темная материя, барионное вещество).
Принципы определения расстояний в астрономии. Тригонометрический параллакс, зависимость период-светимость для пульсирующих звезд (цефеид), определение расстояний до галактик по красному смещению.
Факторы, определяющие свечение ночного неба. Парадокс Ольберса и его решение в современной космологии (качественно).
Масштабный фактор и его связь с параметром Хаббла. Красное смещение в спектрах галактик и его физический смысл. Современное значение, масштабного фактора и его изменение в ходе расширения Вселенной (качественно).
Изменение физических величин при расширении Вселенной (плотность вещества, плотность энергии, длина волны излучения, температура, интенсивность равновесного излучения ). Инварианты, не зависящие от красного смещения.
Стадии эволюции Вселенной. Инфляция, первичный нуклеосинтез, эпоха рекомбинации, формирование галактик и звезд.
Эпоха рекомбинации и реликтовое излучение. Угловые флуктуации реликтового излучения. Первичные возмущения.

Литература
А.В. Засов, К.А. Постнов. Общая астрофизика. М., Век-2, 2006, 2011
Физика космоса (ред. Р.А. Сюняев) М., Сов. Энциклопедия, 1985


Приложенные файлы

  • doc 8828947
    Размер файла: 33 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий