H-alfa
H-alfa ( Hα ) es una línea espectral visible de color rojo oscuro específico de la serie Balmer con una longitud de onda de 656,28 nm en el aire; ocurre cuando un electrón de hidrógeno cae de su tercer al segundo nivel de energía más bajo. La luz H-alfa es la línea de hidrógeno más brillante en el rango espectral visible. Es importante astrónomos ya que se emite por muchos nebulosas de emisión y se puede utilizar para observar características en el Sun 's atmósfera , incluyendo protuberancias solares y la cromosfera .
Según el modelo de Bohr del átomo , los electrones existen en niveles de energía cuantificados que rodean el núcleo del átomo . Estos niveles de energía se describen mediante el número cuántico principal n = 1, 2, 3, .... Los electrones solo pueden existir en estos estados y solo pueden transitar entre estos estados.
El conjunto de transiciones de n ≥ 3 an = 2 se denomina serie de Balmer y sus miembros se nombran secuencialmente con letras griegas:
H-alfa tiene una longitud de onda de 656.281 nm , [1] es visible en la parte roja del espectro electromagnético y es la forma más fácil para que los astrónomos rastreen el contenido de hidrógeno ionizado de las nubes de gas. Dado que se necesita casi tanta energía para excitar el electrón del átomo de hidrógeno de n = 1 an = 3 (12,1 eV, a través de la fórmula de Rydberg ) como para ionizar el átomo de hidrógeno (13,6 eV), la ionización es mucho más probable que la excitación. a la n= 3 niveles. Después de la ionización, el electrón y el protón se recombinan para formar un nuevo átomo de hidrógeno. En el nuevo átomo, el electrón puede comenzar en cualquier nivel de energía y, posteriormente, caer en cascada al estado fundamental ( n = 1), emitiendo fotones con cada transición. Aproximadamente la mitad del tiempo, esta cascada incluirá la transición n = 3 an = 2 y el átomo emitirá luz H-alfa. Por lo tanto, la línea H-alfa se produce donde se ioniza el hidrógeno.
La línea H-alfa se satura (autoabsorbe) con relativa facilidad porque el hidrógeno es el componente principal de las nebulosas , por lo que si bien puede indicar la forma y extensión de la nube, no se puede utilizar para determinar con precisión la masa de la nube. En cambio, las moléculas como el dióxido de carbono , el monóxido de carbono , el formaldehído , el amoníaco o el acetonitrilo se usan típicamente para determinar la masa de una nube.
Un filtro H-alfa es un filtro óptico diseñado para transmitir un ancho de banda estrecho de luz generalmente centrado en la longitud de onda H-alfa. [2] Estos filtros pueden ser filtros dicroicos fabricados por múltiples (~ 50) capas depositadas al vacío. Estas capas se seleccionan para producir efectos de interferencia que filtran cualquier longitud de onda excepto en la banda requerida. [3]
