为什么在物理学电路中串联电路IAIBIC - ib物理ia

时间:2019-02-13分类:物理

为什么在物理学电路中串联电路IAIBIC

损耗的电能是电源的电能,串联电路电流处处相等。 就比如山顶上有一湖水(相当于电源),你开个渠让水流下来(相当于导线),中间安个水力发电机(相当于电阻),一湖水从山顶流到山脚,水的流量是不变的,但因为有电阻,水的速度会变慢,相当于消耗了山顶上水的机械能……

请详细介绍IaIbIc超新星的区别和诞生条件过程

天文学家利用超新星的光度曲线和不同的化学元素在光谱中会产生不同的吸收线尝试来为它们分类,作为了解超新星的一部分。分类的第一个依据是是否存在氢元素造成的吸收谱线。如果一颗超新星的光谱中包含氢的谱线(在可见光部分的谱线是巴耳末系),它就属于II型超新星;否则就是I型超新星。在这两种类型中,每种都会依据存在于谱线中的其它元素或光度曲线的形状再细分 (依据这颗超新星的视星等相对于时间的函数关系图) 。 I型超新星 I型超新星依据谱线为基础再细分,典型的Ia型超新星有强烈的硅吸收线。这条谱线不明显或不强烈的I型超新星被归类为Ib或Ic型超新星,Ib型超新星显示出强烈的中性氦谱线, Ic型超新星则缺乏这种谱线。所有I型超新星的光度曲线都与Ia型超新星相似,所以光度曲线不是I型超新星分类的依据。 少数的Ia型超新星显现出不寻常的特征,如非标准的光度或宽广的光度曲线,但检视它们在早期的样本中都会显示出与分类典型相似的特征。例如,低光度的 SN 2008ha通常分类为类SN 2002cx或是Ia-2002cx。 II型超新星 II型超新星也可以依据光谱来细分。大部分的II型超新星都显现非常宽的发射线,这表示它是以每秒数千公里 (Km/Sec.) 的速度在膨胀。有些,像是SN 2005gl,有着相对狭窄的谱线,它们被分类为IIn型超新星,其中的'n'代表'狭窄'。 少数的超新星,像是SN 1987K和SN 1993J,显示出不同的类型:初期,它们显示出氢的谱线,但是经过几周或几个月的衰减期之后,光线中主要是氦的谱线。IIb型超新星的功能就是用来描述II型超新星和Ib相关联的组合。 II型超新星在光度下降的过程中,依然广泛的呈现由氢主导的光谱,因此细分类主要是依据其光度曲线。最常见的类型是在最大亮度之后不久,光度的下降曲线中会出现"高原区",视星等会维持几个月的稳定不变,然后才继续下降。这一形称为II-P型超新星,P代表高原。较罕见的缺乏高原区特征的II-L型超新星,"L"代表是线性的,因为光度曲线实际上是一条直线。 并不是所有的超新星都能正常的分类,不能吻合上述特征的分类为特异型超新星,或标示为'pec'。 当前的模型 Ia型 这一类的超新星的形成途径有多种,但这些途径都共有一个相同的内在机制:如果一个以碳-氧[nb 2]为主要成分的白矮星吸积了足够多的物质并达到了约为1.38倍太阳质量的钱德拉塞卡极限(对于一个不发生自转的恒星而言),它将无法再通过电子简并压力来平衡自身的引力从而会发生坍缩。不过,当今天体物理学界普遍认为在一般情形下这个极限是无法达到的:在坍缩发生之前随着白矮星内核温度和密度的不断上升,在白矮星质量离极限还差1%时就会引爆碳燃烧过程。在几秒钟之内白矮星的相当一部分物质会发生核聚变,从中释放足够的能量(1-2×1044焦耳)而引起超新星爆发。一束向外扩散的激波会由此产生并可达到5000-20000千米/秒的速度,其大约相当于光速的3%。同时恒星的光度会有非常显著的增加,绝对星等可达-19.3等(相当于比太阳亮五十亿倍),并且这一光度几乎不会变化。 研究此类超新星形成的模型之一是一个密近双星系统。双星中质量较大的一颗恒星在演化过程中会更早地离开主星序并膨胀为一颗红巨星[45]。随着双星的共同轨道的逐渐收缩,红巨星最终将其绝大多数外层物质向外喷射,直到它内部不能继续进行核聚变。此时它演化为一颗主要由碳和氧构成的白矮星。其后系统中的另一颗恒星也将演化为红巨星,并且这颗红巨星的质量会被临近的白矮星吸积,使后者质量不断增长。在轨道足够接近的情形下,白矮星也有可能从包括主序星在内的其他类型的伴星吸积质量。 Ia型超新星爆发形成的另一种模型是两颗白矮星的合并,届时合并后的质量将有可能超过钱德拉塞卡极限,但此类情形较前者发生几率较低。 Ia型超新星具有特征性的光度曲线,在爆炸发生后它的光度是时间的函数。它所发出的光辐射来自内部从镍-56经钴-56到铁-56的放射性衰变所释放的能量。现在一般认为那些由单一质量吸积形成的Ia型超新星的光度曲线普遍都具有一个相同的光度峰值,这使得它们可被辅助用作天文学上的标准烛光,并用于测量它们宿主星系的距离。不过,最近的观测表明它们的光度曲线的平均宽度也会发生一定的演化,这意味着Ia型超新星的固有光度也会发生变化,尽管这种变化在一个较大的红移尺度上才表现得较为显著。 Ib和Ic型 这两类超新星的形成机制很可能类似于大质量恒星内部核反应燃料耗尽而形成II型超新星的过程;但有所不同的是,形成Ib或Ic型超新星的恒星由于强烈的恒星风或与其伴星的相互作用而失去了由氢元素构成的外层。Ib型超新星被认为是大质量的沃尔夫-拉叶星坍缩后的产物。另外还有一些证据认为少量的Ic型超新星是伽玛射线暴的产生原因,但也有观点认为任何氢元素外层被剥离的Ib或Ic型超新星在爆炸的几何条件允许的情形下都有可能生成伽玛射线暴。 II型 质量不小于九倍太阳质量的大质量恒星具有相当复杂的演化风格[5]。在恒星内核中的氢元素不断地通过核聚变产生氦元素,其中释放的能量会产生向外的辐射压,从而保证了内核的流体静力学平衡而避免恒星自身巨大的引力导致的坍缩。 而当恒星内核的氢元素消耗殆尽而无法再产生足够的辐射压来平衡引力时,内核的坍缩开始,这期间会使内核的温度和压力急剧升高并能够将氦元素点燃。由此恒星内核的氦元素开始聚变为碳元素,并能够产生相当的辐射压来中止坍缩。这使得内核膨胀并稍微冷却,此时的内核具有一个氢聚变的外层和一个更高温高压的氦聚变的中心。(其他元素如镁、硫、钙也会产生并在某些情形下在后续反应中燃烧。) 上述的过程会反复几次,每一次的内核坍缩都会由下一个更重的元素的聚变过程而中止,并不断地产生更高的温度和压力。星体由此变成了像洋葱一样的层状结构,越靠近外层的元素越容易发生聚变反应。每一层都依靠着其内部下一层的聚变反应所产生的热能和辐射压力来中止坍缩,直到这一层的聚变燃料消耗殆尽;并且每一层都比其外部一层的温度更高、燃烧更快:从硅到镍的燃烧过程只需要一天或几天左右的时间。 在这样过程的后期,不断增加的重元素参与了核聚变,而生成的相关元素原子的结合能也在不断增加,从而导致聚变反应释放的能量不断减少。并且在更高的能量下内核会发生光致蜕变以及电子俘获过程,这都会导致内核的能量降低并一般会加速核聚变反应以保持平衡。这种重元素的不断合成在镍-56处终止,这一聚变反应中不再有能量释放(但能够通过放射性衰变产生铁-56)这样的结果导致了这个镍-铁成分的内核无法再产生任何能够平衡星体自身引力的向外的辐射压,而唯一能够起到一定平衡作用的是内核的电子简并压力。如果恒星的质量足够大,则这个内核的质量最终将有可能超过钱德拉塞卡极限,这样电子简并压力也不足以平衡引力坍缩。最终在星体自身强大的引力作用下,内核最内层的原本将原子核彼此分开的力也无法支撑,星体由此开始毁灭性的坍缩,并且此时已没有任何聚变反应能够阻止坍缩的发生。

比较IA族和IB族元素的原子结构和性质差别

IA族俗称碱金属元素(氢除外),IB族俗称铜族元素;两者的最外层电子数均为1,但价电子构型不同碱金属为 ns1, 铜族则为 (n-1)d10 ns1, 即碱金属的次外层为对应稀有气体的8电子饱和稳定结构,而铜族则为18电子结构,屏蔽效应不如碱金属,铜族的有效核电荷更大,原子体积和半径更小,电离能更大,d电子也能部分参与成键,故铜族元素单质的物理性质与碱金属差异极大,熔沸点,密度,硬度,物态变化中的焓变等均高于碱金属;化学性质上铜族较碱金属不活泼,电正性更低,电极电位较高,且自上而下的递变规律与碱金属完全相反,由于次外层18电子的结构不如8电子屏蔽作用大,铜族还可失去部分d电子呈更高的可变化合价,碱金属则不可能;铜族离子的极化力更强易形成共价化合物及络合配离子,碱金属则形成离子化合物,且配合能力较弱。