Fotones del continuo de Lyman


Los fotones del continuo de Lyman (abreviado LyC), abreviado como fotones del continuo de Ly o fotones de Lyc , son los fotones emitidos por las estrellas con energías de fotones por encima del límite de Lyman . El hidrógeno es ionizado por la absorción de LyC. Trabajando a partir del descubrimiento de la luz ultravioleta de Victor Schumann , de 1906 a 1914, Theodore Lyman observó que el hidrógeno atómico absorbe la luz solo en frecuencias específicas (o longitudes de onda ) y, por lo tanto, la serie Lyman lleva su nombre.[1] [2] Todas las longitudes de onda de la serie Lyman están en la banda ultravioleta. Este comportamiento de absorción cuantificado ocurre solo hasta un límite de energía, conocido como energía de ionización . En el caso del hidrógeno atómico neutro, la energía de ionización mínima es igual al límite de Lyman, donde el fotón tiene suficiente energía para ionizar completamente el átomo, lo que da como resultado un protón y un electrón libres. Por encima de esta energía (por debajo de esta longitud de onda),se pueden absorber todas las longitudes de onda de la luz. Esto forma un continuo en el espectro de energía; el espectro es continuo en lugar de estar compuesto por muchas líneas discretas, que se ven a energías más bajas. [3] [4]

El límite de Lyman se encuentra en la longitud de onda de 91,2  nm (912  Å ), correspondiente a una frecuencia de 3,29 millones de GHz y una energía fotónica de 13,6 eV . [3] Las energías LyC se encuentran principalmente en la porción ultravioleta C del espectro electromagnético (ver la serie Lyman ). Aunque los rayos X y los rayos gamma también ionizarán un átomo de hidrógeno, hay muchos menos emitidos desde la fotosfera de una estrella.—LyC son predominantemente UV-C. El proceso de absorción de fotones que conduce a la ionización del hidrógeno atómico puede ocurrir al revés: un electrón y un protón pueden colisionar y formar hidrógeno atómico. Si las dos partículas viajaban lentamente (de modo que se puede ignorar la energía cinética ), entonces el fotón que emite el átomo al crearse será teóricamente de 13,6 eV (en realidad, la energía será menor si el átomo se forma en un estado excitado). . A velocidades más rápidas, el exceso de energía (cinética) se irradia (pero el impulso debe conservarse ) como fotones de menor longitud de onda (mayor energía). Por lo tanto, los fotones con energías superiores a 13,6 eV son emitidos por la combinación de protones energéticos y electrones que forman hidrógeno atómico, y la emisión de fotoionizados hidrógeno.


La serie Lyman