Advanced

Spectroscopic Studies of the Elements Ba, Fe, Ga, In and Ru

Karlsson, Hans LU (2002)
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

De möjliga energinivåerna en elektron kan befinna sig i är olika för olika atomer och joner, en atom där en eller flera elektroner kastats ut. Detta kommer att medföra att det utsända ljuset, spektret, från en atom/jon kommer att vara unik för varje atom/jon, på samma sätt som vi människor har var sitt unikt fingeravtryck.



Om man tittar upp på stjärnhimlen en klar vinterkväll kan man förundras över den mängd stjärnor som man kan se. Undersöker man var och en av dessa stjärnor så ser man att alla är olika. Det enda sättet att undersöka en stjärna i detalj är att titta på det ljus som stjärnan skickar ut, dess spektrum. Detta kan man göra genom att dela upp ljuset i olika färger,... (More)
Popular Abstract in Swedish

De möjliga energinivåerna en elektron kan befinna sig i är olika för olika atomer och joner, en atom där en eller flera elektroner kastats ut. Detta kommer att medföra att det utsända ljuset, spektret, från en atom/jon kommer att vara unik för varje atom/jon, på samma sätt som vi människor har var sitt unikt fingeravtryck.



Om man tittar upp på stjärnhimlen en klar vinterkväll kan man förundras över den mängd stjärnor som man kan se. Undersöker man var och en av dessa stjärnor så ser man att alla är olika. Det enda sättet att undersöka en stjärna i detalj är att titta på det ljus som stjärnan skickar ut, dess spektrum. Detta kan man göra genom att dela upp ljuset i olika färger, våglängder, där varje färg brukar kallas en linje. Spektret som skickas ut kommer att bestå av ljuset från alla ämnen som stjärnan består av. Så problemet är att försöka tyda vilka ämnen som finns i stjärnan eftersom alla spektra från de olika ämnena ligger ovanpå varandra. För att kunna göra det så måste man veta hur spektrumet för en viss atom/jon ser ut. Det kan man bestämma i laboratoriet där man kan titta på varje ämne var för sig och eftersom fysikens lagar är de samma i hela universum så ser spektret av en atom/jon likadana ut i en stjärna som i laboratoriet. På så sätt kan man få reda på vilka ämnen som finns i en stjärna. Samma sak gäller även för andra plasmor som sänder ut ljus som t.ex i fusionsplasmor, där det är för varmt för att mäta plasmats egenskaper på något annat sätt än att analysera det ljus som sänds ut.



För att få reda på hur mycket av ett visst ämne som finns i en stjärna så tittar man på styrkan av olika linjer i förhållande till varandra. även här kan man i laboratoriet bestämma hur starka olika linjer skall vara i förhållande till varandra.



De senaste tio årens utveckling av teleskop har lett till att astronomerna får bättre och bättre observerade spektra med finare detaljer av sina stjärnor och för att kunna analysera dessa ställs det allt högre krav på den atomära datan.



Det krävs inte bara kunskap om vilken linjestyrka och våglängd en viss linje har utan även vilken struktur en linje har. Huvuddelen av mitt arbete som legat till grund för den här avhandlingen har varit att i laboratoriet undersöka och bestämma parametrar för den struktur en linje har beroende på växelverkan mellan elektronerna och atomkärnan, s.k. hyperfinstruktur. Hyperfinstrukturen kommer att dela upp varje enrginivå i ett antal nya energinivåer som ligger tätt tillsammans. Det som tidigare var en ensam linje kommer nu att vara ett flertal linjer som ligger tätt tillsammans. Jag har även arbetat med att bestämma våglängder och linjestyrkor för astrofysikaliskt intresanta ämnen. (Less)
Abstract
New measurements of the elements Ba, Fe, Ga, In and Ru are reported. The analysis of barium contains new wavelengths, improved energy level values and new values of the ionization limit in both Ba I and Ba II. Oscillator strengths and radiative lifetimes in Fe II, as a part of the FERRUM project, are reported. The gallium analysis includes new wavelengths, <i>ab initio</i> calculated oscillator strengths and a study of line profiles that resulted in hyperfine constants <i>A</i> for a number of levels in Ga I and Ga II. The analysis on Ru II contains new and improved energy level values and new wavelengths. The work on indium reports new wavelengths, energy level values, and hfs constants <i>A</i> and... (More)
New measurements of the elements Ba, Fe, Ga, In and Ru are reported. The analysis of barium contains new wavelengths, improved energy level values and new values of the ionization limit in both Ba I and Ba II. Oscillator strengths and radiative lifetimes in Fe II, as a part of the FERRUM project, are reported. The gallium analysis includes new wavelengths, <i>ab initio</i> calculated oscillator strengths and a study of line profiles that resulted in hyperfine constants <i>A</i> for a number of levels in Ga I and Ga II. The analysis on Ru II contains new and improved energy level values and new wavelengths. The work on indium reports new wavelengths, energy level values, and hfs constants <i>A</i> and <i>B</i> for both In I and In II. All measurements were done with the Fourier transform spectrometer at the Atomic Astrophysics Division in Lund. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
opponent
  • Dr Thorne, Anne, Imperial College, UK
organization
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
keywords
Fourier transform spectroscopy, branching fractions, oscillator strengths, term analysis, hyperfine structure, barium, gallium, iron, indium, Condensed matter:electronic structure, ruthenium., magnetic and optical properties, electrical, spectroscopy, relaxation, magnetic resonance, supraconductors, egenskaper (elektriska, Kondenserade materiens egenskaper:elektronstruktur, magnetiska och optiska), supraledare, magnetisk resonans, spektroskopi, Astronomy, space research, cosmic chemistry, Astronomi, rymdvetenskap, kosmisk kemi, Fysicumarkivet A:2002:Karlsson
pages
136 pages
publisher
Lund Observatory, Lund University
defense location
Lundmarkssalen, Lund Observatory
defense date
2002-05-25 10:15
ISBN
91-628-5206-x
language
English
LU publication?
yes
id
babfbb28-fad5-4e24-a13c-d52f5db4ddcc (old id 464596)
date added to LUP
2007-08-09 10:24:50
date last changed
2016-09-19 08:45:03
@misc{babfbb28-fad5-4e24-a13c-d52f5db4ddcc,
  abstract     = {New measurements of the elements Ba, Fe, Ga, In and Ru are reported. The analysis of barium contains new wavelengths, improved energy level values and new values of the ionization limit in both Ba I and Ba II. Oscillator strengths and radiative lifetimes in Fe II, as a part of the FERRUM project, are reported. The gallium analysis includes new wavelengths, &lt;i&gt;ab initio&lt;/i&gt; calculated oscillator strengths and a study of line profiles that resulted in hyperfine constants &lt;i&gt;A&lt;/i&gt; for a number of levels in Ga I and Ga II. The analysis on Ru II contains new and improved energy level values and new wavelengths. The work on indium reports new wavelengths, energy level values, and hfs constants &lt;i&gt;A&lt;/i&gt; and &lt;i&gt;B&lt;/i&gt; for both In I and In II. All measurements were done with the Fourier transform spectrometer at the Atomic Astrophysics Division in Lund.},
  author       = {Karlsson, Hans},
  isbn         = {91-628-5206-x},
  keyword      = {Fourier transform spectroscopy,branching fractions,oscillator strengths,term analysis,hyperfine structure,barium,gallium,iron,indium,Condensed matter:electronic structure,ruthenium.,magnetic and optical properties,electrical,spectroscopy,relaxation,magnetic resonance,supraconductors,egenskaper (elektriska,Kondenserade materiens egenskaper:elektronstruktur,magnetiska och optiska),supraledare,magnetisk resonans,spektroskopi,Astronomy,space research,cosmic chemistry,Astronomi,rymdvetenskap,kosmisk kemi,Fysicumarkivet A:2002:Karlsson},
  language     = {eng},
  pages        = {136},
  publisher    = {ARRAY(0x9993778)},
  title        = {Spectroscopic Studies of the Elements Ba, Fe, Ga, In and Ru},
  year         = {2002},
}