利用AlF分子参数评价太阳黑子的有效温度

摘要

可以使用存在于物体中存在的原子或分子的光谱来分析天体的物理条件。本作者侧重于天体物质不已分子ALF的光谱分析。Franck-Condon（FC）因子的评估-质心是用合适的势能曲线进行数值积分的那那,阿尔法分子的带系。利用导出的FC因子，讨论了各波段的强度。研究了带退化和势能曲线的性质质心值。太阳黑子的振动温度估计在1220±130 K左右，在报道的冷太阳黑子温度范围内。

1.介绍

al - f分子在各种天体物理来源中的存在已被众多研究者证实。例如，Cernicharo [1]及特纳[2]发现在最亮的富c进化物体IRC + 10216的包膜中存在AlF分子。在渐近巨分支(AGB)恒星的气体或尘埃包层中也发现了阿尔法分子物种[3.］．根据红巨星的HF光谱，IRC + 10216中存在的AlF表明，在恒星内部包膜中存在大量的氟，该元素是在氦壳闪光中产生的，而不是在爆炸核合成中产生的[4.］．特纳(2]已经预测了阿尔法分子一定在热化学平衡区域有显著的存在，该区域发生在稠密、炎热和最内层的恒星大气中。索瓦尔和塔图姆[5.已经报道了阿尔法分子可能存在于恒星和彗星的光谱中。

根据Joshi等。[6.，阿尔法分子很可能存在于太阳黑子的本影大气中。沃尔(7.]研究了太阳黑子光谱，以鉴定各种双原子分子，发现了100条阿尔法分子谱线。Bagare等[8.]对太阳黑子光谱中的阿尔法分子线进行了广泛的搜索，并证实了它们的存在。利用振动跃迁概率参数，如Franck-Condon (FC)因子，-质心、相对强度、振子强度和振动温度，这些光谱技术在识别分子谱线和估算天体物理源中物种的相对丰度方面是非常有用的。因此，许多工作者进行了理论研究，为双原子分子提供这些参数，这些参数不仅在天体物理学中很重要，而且在气体动力学、燃烧过程等领域也很重要[9.-11］．

关于弗兰克-康顿因素和-centroids的和没有制造ALF分子的带系统。穆特[12]报道了一系列FC因素和-centroids为乐队系统。本研究侧重于FC因素的完整阵列和-质心使用实验振动能级和振动温度的源使用相对强度的频带。

2.理论与计算程序

2．1．Franck-Condon因素和-Centroids

双原子分子的带系统中振动带的强度主要由发生跃迁的振动能级上的布居数和FC因子控制()，定义为振动重叠积分的平方模，即[10] 在哪里和振动量子数和和分别为上态和下态的振动波函数。

这-centroids被视为相对于加权平均值范围分子在两种状态下所经历的值过渡。形式可以表示为[10] 使用分子常数[13]在表格中提到1，电子国家的潜在能量曲线那那那那和的分子，首先是用Morse [14]和Rydberg-Klein Rees (RKR) [15)功能。最后将势能曲线的转折点列于表中2-7.从摩尔斯函数导出的潜在能量曲线与RKR曲线相一致。摩尔斯潜力可以产生可靠的FC因素和-涉及低振动量子数的电子跃迁带的质心[16］．


状态	(cm^-1的）	(cm^-1的）	(cm^-1的）			(一)

	938.22	5.09	−0.017	0.00480.	0.58992	1.6010
	803.94	5.99	−0.050	0.00534	0.55640	1.6485
	938.90	5.90	-	0.00480.	0.59355	1.5961
	933.66	4.81	-	0.00457.	0.58861	1.6028.
	786.37	7.64	−0.009	0.00650.	0.56280	1.6391
	827.80	3.90	-	0.00453	0.55703	1.6476


	在cm中^-1	莫尔斯		RKR
	在cm中^-1	在一个	在一个	在一个	在一个

0.	467.83	1.661	1.547	1.661	1.547
1	1395.82	1.709	1.511	1.709	1.512
2	2313.47	1.744	1.488	1.745	1.489
3.	3220.69	1.775	1.469	1.777	1.471.
4.	4117.37	1.802	1.454	1.805	1.457
5.	5003.41	1.828	1.441.	1.830	1.444


	在cm中^-1	莫尔斯		RKR
	在cm中^-1	在一个	在一个	在一个	在一个

0.	400.47	1.714	1.591	1.714	1.591
1	1192.26	1.767	1.553	1.768	1.553
2	1971.63	1.807	1.528	1.807	1.529
3.	2738.27	1.841	1.510	1.842	1.510
4.	3491.88	1.873	1.494	1.874	1.494
5.	4232.15	1.902	1.481	1.903	1.481
6.	4958.80.	1.930	1.469	1.932	1.469
7.	5671.52	1.957	1.459	1.959	1.458
8.	6370.00	1.983	1.449.	1.983	1.448.


	在cm中^-1	莫尔斯		RKR
	在cm中^-1	在一个	在一个	在一个	在一个

0.	391.27	1.706	1.581	1.706	1.581
1	1162.33	1.761	1.543	1.761	1.544
2	1981.03	1.803	1.520	1.803	1.520
3.	2658.31	1.839	1.501	1.839	1.502
4.	3383.13	1.873	1.487	1.873	1.487
5.	4092.42	1.905	1.473	1.905	1.474
6.	4786.14	1.935	1.463	1.935	1.462
7.	5464.22	1.965	1.453	1.965	1.452
8.	6126.62	1.995	1.444	1.994	1.443


	在cm中^-1	莫尔斯		RKR
	在cm中^-1	在一个	在一个	在一个	在一个

0.	465.63	1.663	1.549	1.663	1.549
1	1389.67	1.711	1.512	1.711	1.513
2	2304.09	1.746	1.489	1.747	1.490
3.	3208.89	1.776	1.470	1.777	1.472
4.	4104.07	1.804	1.455	1.806	1.457


	在cm中^-1	莫尔斯		RKR
		在一个	在一个	在一个	在一个

0.	467.98	1.656	1.542	1.656	1.543
1	1395.08	1.705	1.507	1.705	1.507


	在cm中^-1	莫尔斯		RKR
	在cm中^-1	在一个	在一个	在一个	在一个

0.	412.93	1.711	1.590	1.712	1.590
1	1232.93	1.762	1.551	1.763	1.552
2	2045.13	1.798	1.526	1.801	1.528
3.	2849.53	1.831	1.506	1.833	1.509
4.	3646.13	1.859	1.490	1.863	1.493
5.	4434.93	1.886	1.476	1.890.	1.480
6.	5215.93	1.911	1.463	1.916	1.469
7.	5989.13.	1.935	1.452	1.941	1.458
8.	6754.53	1.958	1.442	1.964	1.448.

FC因子的计算是使用贝茨的数值积分方法进行[16和Ureña等人的详细程序[17］．MORSE波函数以0.01Å的间隔计算从1.42Å到2.01Å，从1.44Å到2.01，从1.44Å到1.88Å，为1.49Å到1.82Å，每个州的每个状态的振动水平那那,ALF分子。FC因素和-centroids通过集成积分（1）和（2)为乐队那那,ALF分子和结果在表格中给出8.-11用可用的波长[18-20.为所有的乐队系统。


			= 0.	= 1	= 2	= 3	= 4	= 5	= 6.	= 7	= 8

= 0.	(一)	(我)	0.714	0.236	0.044	0.006	0.001	∗	∗	∗	∗
	(一)	(2)	0.717	0.234	0.043	-	0.001
	(b)	(我)	1.629	1.562	1.494	1.423	1.349	1.271	-	-	-
	(b)	(2)	1.628	1.560	1.483	-	1.346	1.282	-	-	-
	(c)		7245.9.	7686.2	8175.4	-	-	2040.0	-	-	-

= 1	(一)	(我)	0.243	0.303	0.322	0.107	0.022	0.004	0.001	∗	∗
	(一)	(2)	0.241	0.312	0.320	0.102	0.020	-	-	-	-
	(b)	(我)	1.706	1.638	1.574	1.508	1.439	1.368	1.293	-	-
	(b)	(2)	1.705	1.640	1.573	1.499	1.394	-	-	-	-
	(c)		6789.9.	7174.9	7599.2	8068.8	8590.8.	8461.7	-	-	-

= 2	(一)	(我)	0.039	0.346	0.084	0.306	0.166	0.048	0.010	0.001	∗
	(一)	(2)	0.038	0.343	0.096	0.310	0.159	0.043	-	-	-
	(b)	(我)	1.778	1.716	1.645	1.586	1.522	1.455	1.386	1.404	1.334
	(b)	(2)	1.780	1.715	1.651	1.586	1.515	1.425	-	-	-
	(c)		6392.3	6732.1	7104.2	7512.8	7963.3	8461.7	8334.5	-	-

= 3	(一)	(我)	0.004	0.101	0.345	0.004	0.232	0.206	0.081	0.022	0.004
	(一)	(2)	0.004	0.096	0．350	-	0.247	0.199	-	-	-
	(b)	(我)	1.847	1.787	1.725	1.634	1.597	1.535	1.471.	1.404	1.334
	(b)	(2)	1.857	1.789	1.725	-	1.599	1.531	-	-	-
	(c)		6036.9	6345.3	6674.5	-	7426.9	7858.7	8334.5	-	-

= 4	(一)	(我)	∗	0.015	0.166	0.282	0.013	0.142	0.216	0.116	0.038
	(一)	(2)	∗	-	0.157	0.299	-	0.166	-	-	-
	(b)	(我)	1.915	1.855	1.796	1.735	1.690	1.608	1.549	1.486.	1.422
	(b)	(2)	1.938	-	1.799	1.735	-	1.611	-	-	-
	(c)		-	-	6298.1	6616.8	-	7341.5.	7755.2	8211.1	-

= 5	(一)	(我)	∗	0.002	0.035	0.220	0.191	0.064	0.062	0.196	0.144
	(一)	(2)	∗	-	-	0.210	0.222	-	-	-	-
	(b)	(我)	1.981	1.922	1.863	1.805	1.744	1.692	1.618	1.562	1.502
	(b)	(2)	2.025	-	-	1.808	1.745	-	-	-	-
	(c)		-	-	-	6251.4	6559.5	-	-	-	8093.6

(一):(一)目前的研究;(ii) Murty (1977) [12]，（b）(一),(c)(一)和∗:。


		= 0.	= 1	= 2	= 3	= 4	= 5	= 6.	= 7	= 8

= 0.	(一)	0.995	0.005	∗	∗	∗	∗	∗	∗	∗
	(b)	1.649	1.028
	(c)	5681.0	-

= 1	(一)	0.005	0.990	∗	0.003	∗	∗	∗	∗	∗
	(b)	2.242	1.660		1.521
	(c)	-	5697.1		-

= 2	(一)	∗	0.004	0.990	∗	0.005	∗	∗	∗	∗
	(b)		2.579	1.671		1.585
	(c)		-	5715.1		-

= 3	(一)	∗	0.003	∗	0.989	∗	0.009	∗	∗	∗
	(b)		1.698		1.683		1.655
	(c)		-		5735.3		-

= 4	(一)	∗	∗	0.005	∗	0.974	∗	0.014	∗	∗
	(b)			1.767		1.693		1.725
	(c)			-		5758.4		-

= 5	(一)	∗	∗	∗	0.008	∗	0.938	0.021	0.023	∗
	(b)				1.841		1.703	2.540	1.790
	(c)				-		5782.9	-	-

= 6.	(一)	∗	∗	∗	∗	0.011	0.036	0.871	0.046	0.034
	(b)					1.930	1.234.	1.711	2.334	1.847
	(c)					-	-	5809.3	-	-

= 7	(一)	∗	∗	∗	∗	∗	0.010	0.083	0.768	0.078
	(b)						2.056	1.401	1.716	2.225
	(c)						-	-	5837.9	-

= 8	(一)	∗	∗	∗	∗	∗	0.002	0.007	0.155	0.625
	(b)						1.620	2.286	1.504	1.717
	(c)						-	-		5869.0.

(一), (b)(一),(c)(一)和∗:。


		= 0.	= 1	= 2	= 3	= 4

= 0.	(一)	0.751	0.215	0.032	0.003	∗
	(b)	1.628	1.556	1.476	1.376
	(c)	3608.2	3702.4	-	-

= 1	(一)	0.216	0.380	0.314	0.079	0.011
	(b)	1.713	1.636	1.566	1.488	1.393
	(c)	3492.2.	3592.1	3702.4	-	-

= 2	(一)	0.031	0.317	0.161	0.335	0.129
	(b)	1.785	1.723	1.642	1.574	1.499
	(c)	-	3480.8	-	3687.1	-

= 3	(一)	0.003	0.078	0.343	0.048	0.308
	(b)	1.864	1.795	1.734	1.642	1.584
	(c)		-	3469.6	-	3672.2

= 4	(一)	∗	0.009	0.128	0.320	0.004
	(b)		1.874	1.805	1.744	1.597
	(c)		-	-	3458.6	-

(一), (b)(一),(c)(一)和∗:。


		= 0.	= 1	= 2

= 0.	(一)	0.686	0.251	０．０５３
	(b)	1.626	1.562	1.501
	(c)	2592.2	2648.6	-

= 1	(一)	0.268	0.271	0.312
	(b)	1.698	1.636	1.570
	(c)	2531.0	2584.5	2639.6

(一), (b)(一)和(c)(一)。

2．2.电子跃迁矩与能带强度的变化

在FC因素的帮助下- 一个人可以使用关系确定振动带的频带强度在哪里为电子跃迁矩的变化。从数学上讲，强度(）发射中的电子转换的分子带（)写成[9.] 在哪里常数部分取决于仪器的几何形状和是人口的水平吗和量子的能量。

在本研究中，强度(）的那那那那那那那,据Naudé和Hugo报道[21]用于评估电子转换力矩变化与带系统的核心距离阿尔夫。一个情节相对产生的变化WtiH.过度进展。要将所有进展放在同样的纵坐标上，特纳和Nicholls的重新分配程序[22被采用。的重标值的图相对如图所示1为阿尔法带系统。最小二乘拟合产量标准差为0.63。形式由（5.）结合使用（3.)来计算所计算的频带强度值。通过假定最强频带的值，频带强度已相对地按比例缩小作为一个。利用这一关系计算了相对频带强度。

2．3.有效的振动温度

振动量子计算从

使用相对频带强度，（4.)成为自，（7.)成为23] 在哪里是普朗克常数，是光速，是玻尔兹曼常数吗为源的有效振动温度。

一个情节相对在图2是线性相关的。通过最小二乘拟合，确定了振动温度与斜率的关系将在下一节进行评估和讨论。

3.结果与讨论

如果是波段系统的FC因素说明了这一点那那那那那那那那那那那那那那那那那,乐队是强烈的。在……的情况下α - f分子的带系，FC因子表明层序频带较强，其他频带相对较弱。的FC因素和波段系统表明序列带非常强烈，其次是序列的乐队。

这-质心值增加那和带系统的AlF，因为随着波长的减小，这在紫外光降解带系统中是预期的。为带系统,-质心值随着波长的增加而增加，这在红色退化带系统中是预期的。

结果表明，AlF分子的四种带系的序列差异均在0.01 Å左右。为波段系统，序列差异在0.002 Å到0.056 Å之间变化。这表明潜力并没有那么大。这的质心值过渡略大于对于所有的带系，这意味着势不是很非谐的。

震源的振动温度频带系统估计为K和在冷太阳黑子的温度范围内发现。为了证实太阳黑子光谱中存在AlF分子，我们对4400-9000 Å波长区域的太阳黑子本影光谱进行了细致的研究，寻找不同波段系统中存在的AlF分子谱线[8.］．确认使用过602个旋转线的SunSpot谱中的ALF分子的几种转变。旋转温度为带系统K。因此，可以肯定的是，在本研究中评估的振动温度与报道的旋转温度一致。

4.结论

本工作评估了转移概率参数、FC因子和- 主要影响振动带强度的闭塞子积。使用来自衍生的转变概率参数和报告的带的波长，确定ALF分子的带系统的振动温度。由于发现ALF分子的振动温度与报告的太阳光温度相一致，因此本作作用作用作为在太阳黑子中确认ALF分子的额外支持。

利益冲突

作者声明本文的发表不存在利益冲突。

致谢

作者感谢审稿人提出的宝贵建议和建设性意见。作者(K. Balachandrakumar和B. Karthikeyan)也要感谢Kamaraj工程技术学院的管理人员，感谢他们在从事研究方面的支持和鼓励。

参考文献

J. Cernicharo，“用ISO观察AGB恒星的分子”天体物理学与空间科学号，第255卷。1-2，第303-313页，1997。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
B. E. Turner，“IRC10216中的气态耐火元素分子”，天体物理学与空间科学第224期1-2，页297-303,1995。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
H. Olofsson，“agb星周围包裹的分子”天体物理学与空间科学第251期1-2，第31-39页，1997。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
L. M. Ziurys, A. J. Apponi，和T. G. Phillips，“IRC +10216中的奇异氟化物分子:AlF的确认和对MgF和CaF的搜索”，《天体物理学杂志》上号，第433卷2, 1994年。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
A. J. Sauval和J. B. Tatum，“300个天体物理双原子分子的配分函数和平衡常数”，天体物理学杂志增刊， 1984年，第56卷，193-209页。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
G. C. Joshi，U.C.Joshi，L. M.Pinetha和M. C. Pande，“一些丰富的众多分子Franck-Condon因子”，美国天文学会公报，第10卷，第159页，1982年。查看：谷歌学术搜索
H.Wöhl，“在太阳黑子的分子上，”太阳物理学，第16卷，第5期。2，第362-372页，1971年。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
S. P. Bagare, K. B. Kumar, N. Rajamanickam，“太阳黑子本影光谱中阿尔法分子谱的鉴定”，太阳物理学，卷。234，不。1，pp。1-20,2006。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
N. Rajamanickam，“强度分布在乐队中 $D. {}^{1}Π \to X {}^{1}{Σ_{}^{+}}$ Sno系统，“普拉亚纳，卷。25，不。2，pp。179-186,1985。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
N. Rajamanickam，双原子分子的能带谱强度分布和解离能[博士论文]，印度迈索尔，迈索尔大学，1987年。
B. Karthikeyan, K. Balachandrakumar, V. Raja，和N. Rajamanickam，“天体物理上重要的BaF分子的光谱数据集”，应用光谱杂志，第80卷，第2期。5, pp. 790-797, 2013。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
P. S. Murty，“在太阳黑子的AlF线上，”太阳物理学第54卷第5期2，第377-378页，1977。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
k·p·胡贝尔和g·赫茨伯格，分子光谱和分子结构，第4卷硅藻分子的常数， Van Nostrand Reinhold，纽约，纽约，美国，1979年。
P. M. Morse，“波动力学中的双原子分子”。2振动水平。”物理评论第34卷第3期1，页57-64,1929。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
J. T. Vanderslice, E. A. Mason, W. G. Maisch, E. R. Lippincott，《Rydberg-Klein-Rees方法对氢基态的勘误表》，分子光谱学杂志1961年，第5卷，第83-88页。查看：谷歌学术搜索
R. W. Nicholls，《天体物理学和其他分子的弗兰克-康顿因子公式》，天体物理学杂志增刊，卷。47，pp。279-290,1981。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
F.P.Ureña，M.F.Gómez，J.J.L.González和N.Rajamanickam，“天体物理分子ALD和CAH：过渡概率和解离能，”天体物理学与空间科学第272期4、2000年。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
R. F. Barrow, I. Kopp，和C. Malmberg，“气态AIF的电子光谱”，自然史Scripta，第10卷，第5期。1-2页，86-102,1974。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
R. F.罗林森和H. C.巴罗，"一氟化铝的谱带"物理学会学报(一九五二年，第66卷，437-446页)。查看：谷歌学术搜索
P. G. Dodsworth和R. F. Barrow， "一氟化铝的三重能带系统"物理学会学报A，卷。68，不。9，pp。824-828,1955。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
S. M. Naudé和T. J. Hugo，《一氟化铝的发射光谱I》，加拿大物理学杂志第31卷第1期7，页1106-1114,1953。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
R. G. Turner和R. W. Nicholls，“N的第一个正系统中频带强度的实验研究₂：I.振动过渡概率，“加拿大物理学杂志，卷。32，pp。468-474,1954。查看：出版商的网站|谷歌学术搜索
a·p·索恩光谱物理学，查普曼和霍尔，伦敦，英国，1974年。

天文学的发展

摘要

1.介绍

2.理论与计算程序

2．1．Franck-Condon因素和-Centroids

2．2.电子跃迁矩与能带强度的变化

2．3.有效的振动温度

3.结果与讨论

4.结论

利益冲突

致谢

参考文献

版权

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利用AlF分子参数评价太阳黑子的有效温度

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2.理论与计算程序

2．1．Franck-Condon因素和 -Centroids

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2．3.有效的振动温度

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4.结论

利益冲突

致谢

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版权

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