ดาวฤกษ์อยู่ไกลมาก เราไม่สามารถวัดขนาดของดาวฤกษ์ด้วยวิธีตรง นักดาราศาสตร์คำนวณขนาดรัศมีของดาวฤกษ์ โดยการนำกำลังส่องสว่างและอุณหภูมิพื้นผิวของดาวมาเปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์ ในขั้นตอนแรกนักดาราศาสตร์จะใช้ CCD บันทึกภาพและตรวจนับโฟตอนที่มากับแสงดาว จากนั้นจะหาค่าความยาวคลื่นเข้มที่สุดที่ดาวแผ่รังสีออกมา เพื่อคำนวณหาค่าอุณหภูมิพื้นผิวของดาวด้วยกฎของวีน ดังตัวอย่างที่ 1 joker123 ตัวอย่างที่ 1: ดาวหัวใจสิงห์มีความยาวคลื่นเข้มสุด (λmax) 181.25 nm จะมีอุณหภูมิพื้นผิวเท่าไรT = 0.0029 /max= 0.0029 / 181.25 x 10-9= 16,000 K เมื่อเราทราบอุณหภูมิพื้นผิวของดาวแล้ว ก็นำค่าที่ได้มาแทนที่สูตรตามกฎของสเตฟาน-โบลทซ์มานน์ เพื่อหาความเข้มของพลังงาน และรัศมีของดาวดังนี้ กฎความเข้มพลังงานของสเตฟาน-โบลทซ์มานน์: Flux = σT4สูตรกำลังส่องสว่าง: L = 4πd2 bใช้รัศมีของดาว R แทนระยะทาง d, แทนค่า σT4 แทน bเนื่องจากความสว่างของดาวก็คือความเข้มของพลังงาน: L = 4πR2 σT4กลับข้างสูตรเพื่อหาค่ารัศมี: R2 = L / 4πσT4 สล็อต เมื่อนำรัศมีของดาวฤกษ์ (สูตรข้อ 4) มาเปรียบเทียบกับรัศมีของดวงอาทิตย์จะได้สูตร โดยที่ R/RSun = รัศมีของดาวฤกษ์เปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์T/TSun = อุณหภูมิของดาวฤกษ์เปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์L/LSun = อัตราส่วนกำลังส่องสว่างของดาวฤกษ์เปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์ ตัวอย่างที่ 2 ดาวหัวใจสิงห์ มีค่าความสว่าง L = 140 LSun มีอุณหภูมิพื้นผิว T = 16,000 K รัศมีมีขนาดกี่เท่าของดวงอาทิตย์ รัศมีของดาวหัวใจสิงห์มีขนาด 1.55 เท่า ของดวงอาทิตย์ สล็อตออนไลน์ หลายคนเคยอ่านข่าวดาราศาสตร์จากนาซ่า (NASA) หรือสถาบันดาราศาสตร์จากที่อื่นๆ เวลาค้นพบดาวฤกษ์ดวงใหม่ มักจะบอกขนาดรัศมีของดาวฤกษ์ไว้เกือบทุกครั้ง คำถามคือ นักดาราศาสตร์ทราบได้อย่างไร อันดับแรกนักดาราศาสตร์จะใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีเซนเซอร์รับแสง หรืออุปกรณ์จำพวก CCD ในการบันทึกภาพ จากนั้นคอมพิวเตอร์จะคำนวณว่าแสงความยาวคลื่นใดที่เข้มที่สุดที่ส่งมาจากดาวฤกษ์นั้นๆ เพื่อคำนวณหาอุณหภูมิของดาวฤกษ์ จากนั้นเมื่อทราบความยาวคลื่นที่มีค่ามากที่สุดก็จะนำไปแทนค่าในสมการจากกฎของเวน โดยที่ T คืออุณหภูมิ และ l คือ ความยาวคลื่นที่ตรวจจับได้จาก…

กำลังส่องสว่าง (Luminosity) หมายถึง พลังงานที่ดาวฤกษ์ปลดปล่อยออกมา/หน่วยเวลา ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะตัวของดาวแต่ละดวง ไม่ขึ้นอยู่กับระยะห่างของผู้สังเกตการณ์ กำลังส่องสว่างของดาวแปรผันตามระยะทางและความสว่างของดาว ดังนั้นเมื่อเราทราบความสว่างและระยะห่างของดาว เราก็จะทราบกำลังส่องสว่างของดาว joker123 แสดงให้เห็นว่า ถ้าระยะทาง (d) เพิ่มขึ้นสองเท่า ความส่องสว่าง (b) จะลดลงยกกำลังสอง ตามกฎระยะทางผกผันยกกำลังสอง เขียนขึ้นเป็นสูตรb = L / 4d2 หรือ L = 4d2 b b = ความสว่างปรากฏของดาว (Apparent Brightness) มีหน่วยเป็น วัตต์/ตารางเมตรL = กำลังส่องสว่างของดาว (Luminosity) มีหน่วยเป็น วัตต์d = ระยะทางถึงดาว (distance) มีหน่วยเป็น เมตร ตัวอย่างที่ 1 ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลก 1 au หรือ 149,600,000 km ความสว่างปรากฏของดวงอาทิตย์มีค่าเท่ากับ 1,370 W/m2 จงคำนวณหาว่า ดวงอาทิตย์จะมีกำลังส่องสว่างกี่วัตต์L = 4d2 bL = 4(1.496 × 1011m)2 (1370 W/m2)L = 3.9 × 1026 วัตต์ นอกจากนั้นเรายังคำนวณหาระยะทางของดาวฤกษ์ โดยการนำค่ากำลังส่องสว่าง (L) ระยะทาง (d) และความสว่างปรากฏของดาว (b) มาเปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์ ตามสูตร สล็อต L/LSun = (d/dSun)2 b/bSun หรือ d/dSun = sqrt (L/LSun)/(b/bSun) โดยที่ L/LSun = อัตราส่วนกำลังส่องสว่างของดาว เปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์d/dSun = อัตราส่วนระยะทางของดาว เปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์b/bSun = อัตราส่วนความสว่างของดาว เปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์ ตัวอย่างที่ 2 ดาวหัวใจสิงห์ (Regulus) มีกำลังส่องสว่าง 140 เท่าของดวงอาทิตย์ ความสว่างปรากฏ5.2…

ความส่องสว่าง (Brightness) เป็นพลังงานที่ดาวฤกษ์ปลดปล่อยออกมาต่อหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นวัตต์/ตารางเมตร แต่เนื่องจากดวงตาของมนุษย์ไม่มีความละเอียดพอที่จะจำแนกพลังงานในระดับนี้ได้ นักดาราศาสตร์จึงกำหนดค่าเปรียบเทียบอันดับความสว่างของดาวซึ่งเรียกว่า “โชติมาตร” (Magnitude) เมื่อเรากล่าวถึงโขติมาตรโดยทั่วไปเราหมายถึง “โชติมาตรปรากฏ” (Apparent magnitude) ซึ่งหมายถึงการจัดอันดับความสว่างของดาวบนท้องฟ้าซึ่งมองเห็นจากโลก joker123 เมื่อสองร้อยปีก่อนคริสตกาล ฮิปปาคัส (Hipparchus) นักปราชญ์ชาวกรีกได้กำหนดอันดับความสว่างของดาว โดยถือว่า ดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดบนท้องฟ้ามีโชติมาตร 1 ดาวที่สว่างเป็นครึ่งหนึ่งของอันดับแรกเป็นโชติมาตร 2 ไล่ลงมาเช่นนี้จนถึงโชติมาตร 6 ซึ่งเป็นดาวที่สว่างน้อยที่สุดที่สามารถมองเห็นได้ ต่อมาในคริสตศตวรรษที่ 19 นักดาราศาสตร์กำหนดให้ ดาวโชติมาตร 1 สว่างเป็น 100 เท่า ของดาวโชติมาตร 6 ดังนั้นความสว่างของแต่ละโชติมาตรจะแตกต่างกัน 2.512 เท่า เนื่องจาก (2.512)5 เท่ากับ 100 ดังตารางที่ 1 ทั้งนี้สามารถคำนวณความแตกต่างระหว่างโชติมาตร โดยใช้สูตรเปรียบเทียบความส่องสว่างดังนี้ m2 – m1 = 2.5 log (b1/b2) โดยที่ m1, m2 = โชติมาตรปรากฏของดาวดวงที่ 1 และดวงที่ 2b1, b2 = ความสว่างปรากฏของดาวดวงที่ 1 และดวงที่ 2 สล็อต เราสามารถคำนวณอย่างง่ายๆ เพื่อเปรียบเทียบความสว่างของดาวได้ เช่น ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่สว่างที่สุดบนท้องฟ้ามีโชติมาตร -4 ขณะที่ดาวที่สว่างน้อยที่สุดที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่ามีโชติมาตร 6 ดาวทั้งสองมีโชติมาตรแตกต่างกัน 6 – (-4) = 10 พิจารณาจากตารางที่ 1 พบว่า มีความสว่างแตกต่างกัน 10,000 เท่า จะสังเกตได้ว่า ดาวที่สว่างมากมีโชติมาตรน้อย ส่วนดาวที่สว่างน้อยมีโชติมาตรมาก ดังนั้นวัตถุที่สว่างมาก เช่น ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวศุกร์ จึงมีโชติมาตรปรากฏติดลบ ตามที่กล่าวมาแล้วข้างต้นว่า เมื่อกล่าวถึงโชติมาตรโดยทั่วไป เราหมายถึงโชติมาตรปรากฏ ซึ่งเป็นการแสดงอันดับความสว่างซึ่งสังเกตการณ์จากโลก ในการศึกษาทางดาราศาสตร์ต้องการเปรียบเทียบพลังงานที่แท้จริงของดาวแต่ละดวงจึงใช้ค่า “โชติมาตรสัมบูรณ์” (Absolute Magnitude) ซึ่งสมมติว่า ถ้าดาวอยู่ห่างจากโลก 10 พาร์เซค (1…

แพรัลแลกซ์ (Parallax) เป็นการวัดระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวฤกษ์ โดยใช้หลักการของสามเหลี่ยมคล้าย โดยกำหนดให้รัศมีวงโคจรโลกรอบดวงอาทิตย์เท่ากับ 1 หน่วยดาราศาสตร์ หรือ 1 astronomy unit (AU) เป็นเส้นฐานของสามเหลี่ยม แล้วรอให้โลกโคจรไปทำมุมฉากระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวฤกษ์ที่ต้องการวัด joker123 ก็จะมองเห็นดาวฤกษ์ที่ต้องการวัดปรากฏตำแหน่งเปลี่ยนไปเป็นมุมเล็กๆ เมื่อเทียบกับกลุ่มดาวที่อยู่ฉากหลังไกลออกไป ระยะทางที่ทำให้มุมแพรัลแลกซ์มีค่า 1 ลิบดา (1/3600 องศา) เท่ากับ 1 พาร์เซก “Parsec” ย่อมาจาก Parallax Angle of 1 Arc Second อย่างไรก็ตามถ้ามุมแพรัลแลกซ์เล็กกว่า 0.01 ฟิลิบดา ก็จะขาดความเที่ยงตรง ดังนั้นการวัดระยะทางด้วยวิธีแพรัลแลกซ์จึงใช้กับดาวที่อยู่ห่างไม่เกิน 100 พาร์เซก สูตร การหาระยะทางด้วยมุมแพรัลแลกซ์ d = 1/p d = ระยะทางถึงดวงดาว (distance) หน่วยเป็นพาร์เสค (pc)p = มุมแพรัลแลกซ์ (parallax angle) หน่วยเป็นฟิลิบดา (arc second)โดยที่ 1 องศา = 60 ลิบดา (arc minute), 1 ลิบดา = 60 ฟิลิบดา (arc second) สล็อต ตัวอย่างที่ 1 ดาวหัวใจสิงห์ (Regulus) ในกลุ่มดาวสิงโต มีมุมแพรัลแลกซ์ 0.04 ฟิลิบดา มีระยะทางห่างจากโลกเท่าไร d = 1/p = 1/(0.04) ฟิลิบดา= 25 พาร์เซก= 25 x 3.26 = 81.5 ปีแสง เกร็ดความรู้:หน่วยดาราศาสตร์ (au) และ พาร์เซก (parsec) เป็นหน่วยระยะทางที่เก่าแก่ นักปราชญ์ในยุคโบราณใช้หลักการเรขาคณิตและตรีโกณมิติวัดระยะทางระหว่างโลกกับดวงดาว พวกเขาทราบสัดส่วนของระยะทางจากโลกไปยังดวงอาทิตย์และดวงดาวต่างๆ แต่ยังไม่ทราบว่า หน่วยดาราศาสตร์และพาร์เซกมีค่าคิดเป็นระยะทางเท่าใด จึงติดค่าทั้งสองนี้ไว้ จนกระทั่งยุคปัจจุบันเราทราบว่า ระยะทาง 1…

ดาวฤกษ์ที่เรามองเห็นด้วยตาเปล่าเป็นรูปกลุ่มดาว อยู่ห่างจากโลกประมาณ 4 – 1500 ปีแสง นักดาราศาสตร์ทำการศึกษาดาวฤกษ์ได้โดยการวิเคราะห์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดาวแผ่ออกมา เพื่อให้ได้ทราบสมบัติ ดังนี้ joker123 ระยะห่างของดาว: ใช้กำลังขยายของกล้องโทรทรรศน์ตรวจวัดมุมแพรัลแลกซ์ เรียกว่า “กระบวนการแอสโตรเมทรี” (Astrometry)โชติมาตร: บันทึกแสงของดาวด้วย CCD แล้วคำนวณเปรียบเทียบอันดับความสว่าง เรียกว่า“กระบวนการโฟโตเมทรี” (Photometry)กำลังส่องสว่าง: แปรผันตรงตามความสว่าง แต่แปรผกผันกับระยะห่างของดาวสเปกตรัม: แยกแแสงดาวของดาวด้วยสเปกโตรมิเตอร์ เรียกว่า “กระบวนการสเปกโตรสโคปี” (Spectroscopy)องค์ประกอบทางเคมี: ได้จากการวิเคราะห์เส้นดูดกลืนและเส้นแผ่รังสีของสเปกตรัมทิศทางการเคลื่อนที่และความเร็วเชิงเรเดียน: ได้จากการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ด็อปเปลอร์อุณหภูมิ: ได้จากการวิเคราะห์กราฟแสง หาค่าความยาวคลื่นเข้มสุด (λmax) ด้วยกฎการแผ่รังสีของวีน (Wien’s displacement Law)รัศมีของดาว: ได้จากการแทนค่ากำลังส่องสว่างและอุณหภูมิชองดาว ตามกฏความเข้มพลังงานของสเตฟาน-โบลทซ์มานน์ (Stefan – Boltzmann Law)มวลของดาว: ได้จากการคำนวณความสัมพันธ์​ระหว่างคาบวงโคจรและระยะห่างระหว่างดาวสองดวงในระบบดาวคู่ สล็อต ในบทเรียนนี้ จะกล่าวถึงขั้นตอนในการศึกษาคุณสมบัติของดาว โดยอาศัยคุณสมบัติบางประการของแสง ได้แก่ การวัดระยะทางของดาวด้วยวิธีพารัลแล็กซ์ การคำนวณหาความสว่าง กำลังส่องสว่าง แมกนิจูดปรากฏ แมกนิจูดสมบูรณ์ และรัศมีของดาว การวัดระยะห่างจากโลกถึงดาว ด้วยวิธีพารัลแลกซ์(ความคิดรวบยอด: ถ้าเราทราบมุมพารัลแลกซ์ของดาว เราจะทราบระยะทางระหว่างโลกถึงดาวดวงนั้น) หลักการพารัลแลกซ์ (Parallax) คือปรากฏการณ์ที่มองเห็นตำแหน่งของวัตถุเปลี่ยนไปจากตำแหน่งเดิม คลิก เพื่อดูภาพเคลื่อนไหว พารัลแลกซ์ (Parallax) เป็นการวัดระยะห่างระหว่างโลกกับดาวฤกษ์ โดยใช้หลักการของสามเหลี่ยมคล้าย โดยใช้รัศมีวงโคจรโลกรอบดวงอาทิตย์เป็นเส้นฐาน (Base line) ของสามเหลี่ยม ระยะเวลาที่ทำการวัดจะห่างกัน 6 เดือน เพื่อให้โลกโคจรไปอีกด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์ ก็จะมองเห็นดาวฤกษ์ที่ต้องการวัด ปรากฏตำแหน่งเปลี่ยนไปเป็นมุมเล็กๆ เมื่อเทียบกับกลุ่มดาวที่อยู่ฉากหลังไกลออกไป สล็อตออนไลน์ ระยะทางที่ทำให้มุมแพรัลแลกซ์มีค่า 1 อาร์ควินาที (1/3600 องศา) เท่ากับ 1 พาร์เสค “Parsec” ย่อมาจาก Parallax Angle of 1 Arc Second คิดเป็นระยะทางเท่ากับ 206,265 AU หรือ 3.26 ปีแสง (ระยะทาง 1 ปีแสง หมายถึงระยะทางที่แสงเดินทางนาน 1 ปี คิดเป็นระยะทางเท่ากับ 9.5 ล้านล้านกิโลเมตร) อย่างไรก็ตาม…

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ (Doppler Effect) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่น เนื่องจากความสัมพัทธ์ระหว่างทิศทางการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดกับผู้สังเกตการณ์ ขณะที่แหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่เข้าหา ผู้สังเกตการณ์จะสังเกตเห็นความยาวคลื่นสั้นลง (ความถี่สูงขึ้น) และเมื่อแหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่ออก ผู้สังเกตการณ์จะสังเกตเห็นความยาวคลื่นเพิ่มขึ้น (ความถี่ต่ำลง) ตัวอย่างเช่น เมื่อรถตำรวจเปิดไซเรนวิ่งเข้ามาหาเรา เราจะได้ยินเสียงไซเรนสูงขึ้น และเมื่อรถคันนั้นเคลื่อนที่ผ่านเราออกไป ก็จะได้ยินเสียงไซเรนต่ำลง joker123 เมื่อวัตถุเคลื่อนที่จากตำแหน่งที่ 1 ไปยังตำแหน่งที่ 4 ผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ด้านซ้ายมือจะมองเห็นวัตถุจะมีความยาวคลื่นสั้นลง ส่วนผู้สังเกตที่อยู่ด้านขวามือจะมองเห็นวัตถุมีความยาวคลื่นมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ปรากฏการณ์ดอปเลอร์จะมีผลเฉพาะเมื่อวัตถุเคลื่อนที่เข้าและออกจากผู้สังเกตการณ์ในแนวสายตาเท่านั้น หากวัตถุเคลื่อนที่ในแนวตั้งฉากกับแนวสายตาของผู้สังเกตการณ์ ก็จะไม่มีผลใดๆ ทั้งสิ้น เราเรียกปรากฏการณ์ที่วัตถุเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกตการณ์แล้วความยาวคลื่นสั้นลงว่า การเลื่อนทางน้ำเงิน (Blueshift) และเรียกปรากฏการณ์ที่วัตถุเคลื่อนที่ออกจากผู้สังเกตการณ์แล้วความยาวคลื่นจะมากขึ้นว่า การเลื่อนทางแดง (Redshift) คริสเตียน ด็อปเปลอร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรีย ได้ค้นพบหลักการนี้ในปี ค.ศ.1842 และเขียนเป็นสมการว่า Δλ /λo = v/c โดยที่ Δλ = ความยาวคลื่นที่เปลี่ยนแปลงλo = ความยาวคลื่นขณะที่วัตถุหยุดอยู่กับที่v = ความเร็วที่วัตถุเคลื่อนที่ในแนวสายตา (Radial velocity)c = ความเร็วแสง 300,000 กิโลเมตร/วินาที สล็อต ตัวอย่างที่ 1: ปกติเส้น H-alpha เกิดขึ้นที่ความยาวคลื่น 656.255 nm แต่เส้น H-alpha ในสเปกตรัมของดาวเวกา อยู่ที่ความยาวคลื่น 658.255 nm แสดงเกิดปรากฏการณ์เลื่อนทางแดงหรือเลื่อนทางน้ำเงิน ดาวเวกาเคลื่อนที่ในแนวสายตาด้วยความเร็วเท่าไร Δλ = λ – λo = 656.255 – 656.285 = -0.030 nmv = c (Δλ / λo) = 300,000 km/s (-0.03 nm / 656.286 nm) = -13.7 km/s ผลลัพท์ที่ได้เป็นค่าลบ แสดงว่า ดาวเวกากำลังเคลื่อนที่เข้าหาโลกโดยมีความเร็วเรเดียน 13.7 km/s นักดาราศาสตร์ใช้ปรากฏการณ์ดอปเลอร์ ศึกษาวัตถุในห้วงอวกาศได้หลายประการ ได้แก่ระบบดาวคู่…

ปี ค.ศ.1910 เออร์เนส รูเธอร์ฟอร์ด นักเคมีฟิสิกส์ชาวนิวซีแลนด์ นำเสนอแบบจำลองโครงสร้างอะตอมว่า อะตอมประกอบด้วย ประจุบวก (โปรตอน) อยู่ตรงกลาง มีประจุลบ (อิเล็กตรอน) โคจรล้อมรอบเป็นชั้นๆ โดยที่มวลส่วนใหญ่ไม่น้อยกว่า 99.98% อยู่ที่นิวเคลียสของอะตอม (ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่า นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยโปรตอนและนิวตอน) joker123 หนึ่งปีต่อมา นีล บอฮ์ร นักฟิสิกส์ชาวดัทช์ ได้สร้างแบบจำลองอะตอมของไฮโดรเจน เพื่ออธิบายความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างอะตอมและสเปกตรัม อะตอมของไฮโดรเจนมีโปรตอน 1 อนุภาคอยู่ตรงใจกลาง มีอิเล็กตรอน 1 อนุภาค เคลื่อนที่อยู่ในวงโคจรซึ่งมีให้เลือก 6 ชั้น ถ้าอะตอมได้รับพลังงานเพิ่มขึ้น อีเล็กตรอนจะปรับโคจรสูงขึ้น ถ้าอะตอมสูญเสียพลังงาน อิเล็กตรอนจะปรับวงโคจรต่ำลง ดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิ 5,800 K แผ่รังสีความเข้มสูงสุดที่ความยาวคลื่น 500 nm ดวงอาทิตย์จึงเป็นดาวฤกษ์สีเหลือง แต่เนื่องจากดวงอาทิตย์มีบรรยากาศซึ่งมีองค์ประกอบหลักเป็นธาตุไฮโดรเจน แก๊สไฮโดรเจนที่ห่อหุ้มได้ดูดกลืนรังสีบางส่วนของดวงอาทิตย์ ทำให้ปรากฏเป็นสเปกตรัมดูดกลืน (Absorption spectrum) จำนวน 4 เส้นได้แก่ H-alpha ที่ความยาวคลื่น 656 nm, H-beta ที่ความยาวคลืน 486nm, H-gamma ที่ความยาวคลื่น 434nm และ H-delta ที่ความยาวคลื่น 410 nm สล็อต นีล บอฮ์ร ได้อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างระดับพลังงานภายในอะตอมในภาพที่ 1 กับสเปกตรัมของรังสีในภาพที่ 2 ว่า เมื่ออะตอมได้รับพลังงานจากภายนอก มันจะกระโดดขึ้นสู่วงโคจรชั้นบน ทำให้เกิดเส้นดูดกลืนบนสเปกตรัมสว่าง แต่เมื่ออะตอมสูญเสียพลังงาน อิเล็กตรอนจะลดลงสู่วงโคจรชั้นล่าง ทำให้เกิดเส้นแผ่รังสีบนสเปกตรัมมืด เมื่ออะตอมของไฮโดรเจนดูดกลืนรังสีในช่วงความยาวคลื่น 656.3 nm อิเล็กตรอนจะยกตัวจากวงโคจรชั้นที่ 2 ขึ้นสู่วงโคจรชั้นที่ 3 ด้านซ้ายมือ และเมื่ออะตอมของไฮโดรเจนสูญเสียพลังงาน อิเล็กตรอนจะลดวงโคจรจากชั้นที่ 3 ไปสู่วงโคจรชั้นที่ 2 และแผ่รังสีออกมาในช่วงความยาวคลื่น 656.3 นาโนเมตร ทำให้เกิดเส้นดูดกลืน (Absorption line) และเส้นแผ่รังสี (Emission line) ตามลำดับ นีล บอฮ์ร อธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างความยาวคลื่นกับโครงสร้างอะตอมไฮโดรเจน ด้วยสูตร 1/λ…

องค์ประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์ นักดาราศาสตร์ศึกษาองค์ประกอบดาวฤกษ์จากสเปกตรัมโดยแบ่งสเปกตรัมของดาวฤกษ์ออกเป็น7 ประเภท ได้แก่ ดาวประเภท O, B, A, F, G, K, M มีวิธีการท่องจำง่ายเป็นประโยคภาษาอังกฤษมีความหมายว่าเป็นเด็กดีแล้วจูบฉัน Oh Be A Fine Girl Kiss Me ตามลำดับ joker123 สเปกตรัมดาวฤกษ์ O เป็นดาวฤกษ์ที่มีอุณหภูมิพื้นผิวสูงถึง 35,000 K ในขณะที่ดาวสเปกตรัม G มีอุณหภูมิพื้นผิวปานกลางที่ 5,800 ซึ่งเป็นประเภทของดวงอาทิตย์นั่นเอง ส่วนสเปกตรัมดาวฤกษ์ M มีอุณหภูมิพื้นผิวต่ำอยู่ที่ 3,500 K ซึ่งจะเห็นได้ว่าสเปกตรัมของดาวฤกษ์ทุกประเภทจะมีเส้นดูดกลืนสีดำที่แสดงถึงการมีก๊าซหรือเป็นบรรยากาศที่ห่อหุ้มอยู่รอบ ๆ ดาวแต่ละประเภทแตกต่างกัน ทั้งตำแหน่งเส้นดูดกลืนและจำนวนที่แตกต่างกันนี้จะสามารถบ่งบอกองค์ประกอบของสารหรือก๊าซที่มีอยู่รอบ ๆ บรรยากาศและที่มีอยู่ในดาวฤกษ์แต่ละประเภท สเปกตรัมดาวฤกษ์ O นั้นถูกธาตุอะตอมไฮโดรเจนและฮีเลียมในบรรยากาศบริเวณรอบข้าง รวมทั้งภายในดาวฤกษ์เองดูดกลืนสเปกตรัมจนเกิดเส้นดูดกลืน ส่วนเส้นดูดกลืนของสเปกตรัมดาวฤกษ์ K M G F จะมีเส้นดูดกลืนสเปกตรัมคล้าย ๆ กัน เนื่องจากถูกธาตุชนิดเดียวกันดูด ซึ่งในสเปกตรัมของดาวฤกษ์ 4 ดวงนี้ มีจำนวนเส้นดูดกลืนมากและมีตำแหน่งใกล้เคียงกัน ซึ่งถูกธาตุหนักหลากหลายชนิดจากทั้งในชั้นบรรยากาศรอบ ๆ และภายในตัวมันเองดูดกลืนในรูปแบบเดียวกันหมดังในกรณีข้อ 3 ข้างต้นนอกจากนี้ยังมีเส้นดูดกลืนของโมเลกุลจำนวนมากในสเปกตรัมดาวฤกษ์ 4 ดวงนี้ เนื่องจากอุณหภูมิพื้นผิวต่ำมาก นั่นเป็นสิ่งที่ทำให้อะตอมต่าง ๆ ในบรรยากาศจับกลุ่มรวมกันได้จนเกิดเป็นโมเลกุล เช่น ธาตุไททาเนียม (Ti) กับธาตุออกซิเจน (O) รวมเป็นโมเลกุลเดียวกันได้เป็นไททาเนียมออกไซด์ (TiO) เป็นต้น ทิศทางการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ การเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ที่สัมพัทธ์กับโลกใช้วิธีการศึกษาทิศทางจากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ได้ สเปกตรัม 3 แบบ ดังภาพได้แก่ การเลื่อนทางน้ำเงิน (Blueshift) เส้นดูดกลืนมีการเคลื่อนที่ไปทางแถบสีม่วงมากกว่าถ้าให้สเปกตรัมสภาวะปกติเป็นที่ตั้ง เกิดขึ้นเมื่อดาวเคลื่อนที่เข้าหาโลก สเปกตรัมของดาวฤกษ์ในสภาวะปกติที่เส้นดูดกลืนแสดงอยู่เป็นกลาง เกิดจากเกิดเส้นอิเล็กตรอนมีพลังงานสูงในวงโคจรของอะตอมธาตุไฮโดรเจน ดูดกลืนที่ความยาวคลื่น 410 nm, 434 nm, 486nm, 656 nm ตามลำดับเรียกว่า บาลเมอร์ซีรีส์ การเลื่อนทางแดง (Redshift) เส้นดูดกลืนรังสีไปทางแถบสีแดง เกิดขึ้นเมื่อดาวเคลื่อนที่ออกห่างจากโลก สล็อต การศึกษาเส้นสเปกตรัมของอะตอมเส้นสเปกตรัมที่ได้ส่วนใหญ่เกิดจากอะตอมของธาตุ ซึ่งแต่ละธาตุจะให้เส้นสเปกตรัมที่แตกต่างกัน มีลักษณะเฉพาะตัวเช่นเดียวกับลายนิ้วมือของมนุษย์ ดังนั้นการศึกษา…

เส้นสเปกตรัม คือแสงที่เป็นเส้นหรือแถบที่แสดงออกมาเป็นสี โดยการแผ่รังสีที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านปริซึม แผ่นเกรตติ้ง หรือสเปกโตรสโคป เห็นเป็นสีได้ 7 สี ซึ่งไม่มีความต่อเนื่องกัน มีการเว้นช่วงความถี่และมีความยาวคลื่นแตกต่างกันจนเกิดเป็นแถบ ๆ เรียงกันไป joker123 คำว่า สเปกตรัม มาจากภาษาละตินมีความหมายว่า “Ghost” เพราะแสงพวกนี้ปรากฏแสงเป็นแบบ “Gostlike” จากแสงของจริงที่เป็นแสงสีขาว ไม่มีสีสันอย่างสเปกตรัมนั่นเอง เส้นสเปกตรัมเป็นหนึ่งในประเภทของสเปกตรัมจาก 2 ประเภท ได้แก่ สเปกตรัมไม่ต่อเนื่อง (Continuous spectrum) และสเปกตรัมต่อเนื่อง (Continuous spectrum) ซึ่งสเปกตรัมต่อเนื่องนั้นจะมีแถบสีที่เกิดขึ้นต่อเนื่องกันไป เช่น สเปกตรัมจากวัตถุดำ ซึ่งหมายถึงวัตถุที่มีคุณสมบัติดูดกลืนแสง ไม่สามารถสะท้อนได้ ทึบตัน สามารถหมายถึงดาวฤกษ์ ซึ่งก็คือดวงอาทิตย์ และยังหมายถึงไส้หลอดไฟต่าง ๆ เป็นต้น ส่วนเส้นสเปกตรัมถือเป็นสเปกตรัมไม่ต่อเนื่องที่มีการแผ่รังสีเป็นแถบ ๆ เส้น ๆ เว้นระยะไปและมีความถี่และความยาวคลื่นบางครั้ง ไม่มีความต่อเนื่องกันเลย เช่น สเปคตรัมของอะตอมไฮโดรเจน เครื่องมือที่ใช้ศึกษาเกี่ยวกับสเปกตรัมสเปกโตรสโคป (Spectroscope) คำว่า spectro มาจากคำว่า spectrum และคำว่า scope แปลว่าเครื่องมือที่ใช้ส่องดูสเปกตรัม มีความสำคัญในการตรวจดูสเปกตรัมในด้านฟิสิกส์อะตอม ดาราศาสตร์ ซึ่งมีหลักการทำงาน 2 แบบคือ แบบที่ 1 สเปกโตรสโคปแบบปริซึม คือใช้การหักเหของแสง แบบที่ 2 สเปกโตรสโคปแบบเกรตติ้ง คือใช้การเลี้ยวเบนและการแทรกสอดของแสง สล็อต ประวัติการค้นพบสเปกตรัมเมื่อให้แสงของวัตถุดำหรือแสงขาวส่องผ่านปริซึม จะเกิดแถบสีต่าง ๆ ต่อเนื่องกัน 7 สี ได้แก่ สีม่วง สีคราม สีน้ำเงิน สีเขียว สีเหลือง สีส้ม และสีแดง เรียกแถบสีต่อเนื่องทั้ง 7 สีนี้ว่า “สเปกตรัมของแสงสีขาว” แสงขาวนั้นประกอบไปด้วยสีทั้ง 7 สี ซึ่งมีความยาวคลื่นต่างกัน ทำให้เกิดการหักเหตามขนาดของมุมต่าง ๆ โดยแสงที่มีความยาวคลื่นไม่เท่ากันนั้นก็จะมีการหักเหของแสงในปริซึมไม่เท่ากันเช่นกัน ซึ่งทำให้เกิดการแยกออกเป็นแถบสีต่าง ๆ ที่มีความยาวคลื่นไม่เท่ากันต่อเนื่องกันเป็นแถบสเปกตรัม เซอร์ไอแซค นิวตันเป็นคนแรกที่ค้นพบว่าแสงที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านสามารถแยกแถบสีได้ 7 สี โดยทำการทดลองใช้ปริซึมแยกแสงอาทิตย์ ผลที่ได้คือปรากฏแถบสี 7 สี ต่อมาในปี…

นักดาราศาสตร์ทำการศึกษาวัตถุท้องฟ้า โดยอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่วัตถุแผ่รังสีออกมา การวิเคราะห์สเปกตรัมทำให้เราทราบถึง คุณสมบัติทางกายภาพซึ่งได้แก่ อุณหภูมิ พลังงาน องค์ประกอบทางเคมี รวมทั้งความเร็วและทิศทางการเคลื่อนที่ อย่างไรก็ตามในการศึกษาสเปกตรัม สิ่งแรกที่เราจะต้องทำความรู้จักคือ นิยามของวัตถุดำ joker123 วัตถุดำ (Blackbody) ไม่ได้หมายถึงวัตถุสีดำ แต่เป็นวัตถุในอุดมคติ (Ideal) ซึ่งมีคุณสมบัติในการดูดกลืนรังสีทุกชนิด มันจึงไม่สามารถสะท้อนแสงได้ อย่างไรก็ตามวัตถุดำจะแผ่รังสีออกจากตัวของมันเอง เมื่อรังสีถูกหักเหด้วยแท่งแก้วปริซึมหรือแผ่นเกรตติ้ง ก็จะให้แถบสเปกตรัมต่อเนื่อง วัตถุที่มีคุณสมบัติที่ใกล้เคียงกับวัตถุดำได้แก่ โลหะไส้หลอดสูญญากาศ เป็นต้น ในปี ค.ศ.​1672 เซอร์ไอแซค นิวตัน ได้ทำการทดลองโดยใช้แท่งแก้วปริซึมหักเหแสงอาทิตย์ ให้แยกออกเป็นแถบแสงสีรุ้ง ซึ่งเรียกว่า “สเปกตรัม” ต่อมาในปี ค.ศ.1814 โจเซฟ ฟอน ฟรังโฮเฟอร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ได้ทำการทดลองซ้ำโดยใช้แผ่นเกรตติ้งแทนแท่งแก้วปริซึมหักเหแสงอาทิตย์ เขาพบเส้นมืดปรากฏบนแถบสเปกตรัมมากกว่า 600 เส้น ดังภาพที่ 1 (ในปัจจุบันตรวจพบมากกว่า 30,000 เส้น) นักเคมีในยุคต่อมาเรียกเส้นมืดเหล่านี้ว่า เส้นดูดกลืน (Absorption lines) ธาตุแต่ละชนิดทำให้เกิดเส้นดูดกลืนที่แตกต่างกัน ปี ค.ศ.1859 โรเบิร์ต บุนเซน และ กุสตาฟ เคิร์ชฮอฟ นักเคมีชาวเยอรมันได้ทำการทดลองเผาแก๊สร้อน แล้วพบว่า แสงจากแก๊สร้อนทำให้เกิดเส้นสว่างบนแถบสเปกตรัม สเปกตรัมของแก๊สแต่ละชนิดมีจำนวนและตำแหน่งของเส้นสว่างแตกต่างกัน เราเรียกเส้นสว่างนี้ว่า “เส้นแผ่รังสี” (Emission lines) ในเวลาต่อมา เคิร์ชฮอฟ ได้ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่าง เส้นดูดกลืนและเส้นแผ่รังสี ตามกฎของเคิร์ชฮอฟ (Kirchhoff’s laws) ดังนี้ สล็อต การแผ่รังสีของวัตถุดำ ทำให้เกิดสเปกตรัมต่อเนื่อง (Continuous spectrum)การแผ่รังสีของแก๊สร้อน ทำให้เกิดสเปกตรัมแผ่รังสี (Emission spectrum) ปรากฏเป็นเส้นสีสว่างบนแถบมืดแก๊สเย็นขวางกั้นการแผ่รังสีจากวัตถุดำ ทำให้เกิดสเปกตรัมดูดกลืน (Absorption spectrum) ปรากฏเป็นเส้นมืดบนแถบสีรุ้ง สเปกตรัมที่เกิดขึ้นจากการแผ่รังสีของสสารแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะตัว เส้นสเปกตรัมที่เกิดขึ้นจากธาตุแต่ละชนิดจะแตกต่างไม่ซ้ำก้นเลย ทำนองเดียวกับเส้นลายมือของมนุษย์ ถ้าเราทราบข้อมูลสเปกตรัมของวัตถุต้นกำเนิด เราก็จะสามารถวิเคราะห์ได้ว่า วัตถุนั้นมีองค์ประกอบเป็นธาตุอะไรวัตถุที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับวัตถุดำ เช่น โลหะไส้หลอดไฟฟ้า แผ่รังสีทำให้เกิดสเปกตรัมต่อเนื่องกลุ่มแก๊ส เช่น หลอดฟลูโอเรสเซนส์ เนบิวลา โคมาของดาวหาง แผ่รังสีทำให้เกิดสเปกตรัมแผ่รังสีวัตถุที่มีแก๊สหรือบรรยากาศห่อหุ้ม เช่น ดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์ แผ่รังสีทำให้เกิดให้สเปกตรัมดูดกลืน สล็อตออนไลน์ ในการศึกษาองค์ประกอบของดาวฤกษ์ด้วยการวิเคราะห์สเปกตรัม นักดาราศาสตร์แบ่งสเปกตรัมของดาวฤกษ์ออกเป็น…