光譜學與原子物理
鈣 H 與 K 線
/ KAL-see-um H and K /
在橫切太陽光譜的暗線之中,有兩條最強、最寬的,坐落在可見光的紫色邊緣。夫琅禾費把它們標作 H 與 K,我們如今知道二者都來自鈣——確切地說,是失去了一個電子的鈣,寫作 Ca II,即一次電離的鈣。它們是位於 396.8 與 393.4 奈米的一對深暗吸收線。
鈣遠不如氫豐富,然而它的 H 與 K 線在許多恆星光譜裡卻屬於最醒目之列。原因在於條件:在類太陽及更冷恆星的較冷外層中,幾乎每一個鈣原子都恰好處於合適的狀態——一次電離、隨時準備好在正是這兩個波長上吸收——因此即便鈣的量不多,也會留下很強的印記。這生動地提醒我們:線的強度反映的是氣體的物理狀態,而不僅僅是某種元素有多少。
H 與 K 線是天文學的主力。它們極強,使得即便在暗弱遙遠的星系中也易於測量,因而成為求紅移與運動的得力工具。在太陽及類似恆星上,暗的 H、K 線芯之內若冒出明亮的發射峰,便洩露了色球中的磁活動,讓天文學家得以追蹤星斑與恆星活動週期,正如我們自家那十一年的太陽週期。
當天文學家測量一個遙遠橢圓星系的紅移時,寬闊的鈣 H 與 K 線往往是最容易鎖定的特徵,因為即便在古老而暗弱的星光中,它們依然很強。
來自電離鈣的兩條強紫色吸收線——其醒目程度與鈣之稀少完全不成比例。
H 線與鈣特徵共用同一個字母,只是夫琅禾費命名上的巧合;切勿把它與氫混淆,它與氫毫無關係。H 與 K 二者都源於鈣,而非氫。
又稱
另見