Absorption:
* Lyman -serien: Väteatomer kan absorbera ljus vid specifika våglängder som motsvarar övergångarna av elektroner från marktillståndet (n =1) till högre energinivåer (n =2, 3, 4, etc.). Denna absorption är särskilt stark för Lyman-alfa-linjen (n =1 till n =2), som har en våglängd på 121,6 nanometer (UV). Denna absorption är anledningen till att universum verkar ogenomskinligt för UV -strålning vid rödförskjutningar över cirka 10.
* andra serier: Absorption kan också förekomma för andra serier av övergångar, såsom Balmer -serien (n =2 till högre nivåer), men dessa linjer är vanligtvis svagare eftersom de kräver väteatomen först i ett upphetsat tillstånd.
Emission:
* rekombination: När en väteatom absorberar en foton hoppar dess elektron till en högre energinivå. Den kan sedan spontant återgå till en lägre energinivå och avge en foton med en specifik våglängd. Denna process kallas rekombination.
* Kollisionsexcitation: Kollisioner mellan väteatomer eller andra partiklar kan också locka elektroner till högre energinivåer, följt av utsläpp av fotoner när de återgår till lägre nivåer.
spridning:
* Thomson -spridning: Detta är spridningen av ljus med fria elektroner. Det är viktigast vid höga temperaturer och låga tätheter, där väte är joniserat.
* Rayleigh -spridning: Detta är spridningen av ljus av molekyler, inklusive neutralt väte. Det är viktigast vid låga temperaturer och tätheter.
Effekter på observation:
* spektrala linjer: Absorption och utsläpp av ljus med vätemoln skapar distinkta spektrala linjer som kan observeras med teleskop. Dessa linjer ger information om molnens sammansättning, temperatur och densitet.
* Reddening: Spridningen av ljus med dammkorn i vätemoln kan få ljuset att bli rödare, ett fenomen som kallas röd.
* opacitet: Absorption och spridning av ljus med vätemoln gör molnen ogenomskinlig till vissa våglängder av ljus.
De specifika processerna som dominerar beror på vätemolns egenskaper och ljuset som passerar genom det. Till exempel kommer täta, kalla moln främst att absorbera Lyman-alfa-strålning, medan varma, joniserade moln kommer att sprida ljus mer effektivt.
Att förstå hur ljus interagerar med väte -moln är avgörande för att studera det tidiga universum, bildandet av stjärnor och galaxer och distributionen av materia i kosmos.
