Исаев С.И. Полярные сияния. Мурманск, 1980.

называются линиями серии Лаймана. Линии же серии Бальмера находятся в видимой и близкой ультрафиолето­ вой областях спектра: На — крас­ ная (6562,8 А), Нр — голубая (4861,3 А), Нт — синяя (4340,5 А). Переходы с более высоких уровней на третий, четвертый и т. д. соответ­ ствуют малой разности энергии: обра­ зующиеся линии лежат в длинновол­ новой инфракрасной области. Из рис. 8 видно, что энергетические уровни по мере увеличения энергии располагаются все теснее, сходясь к некоторому пределу1. Такие же пределы имеют уровни всех атомов. Чем выше уровень, тем больше пол­ ная энергия электрона. При энергии, соответствующей критическому уров­ ню, электрон преодолевает притяже­ ние ядра и улетает из атома. Такой отрыв электрона называется и о н и ­ з а ц и е й , а атом, лишенный электро­ на, — и о ном . Ионизированные воз­ бужденные атомы дают спектры, от­ личные от спектра нормального ато­ ма. Процесс, противоположный иони­ зации, называется р е к о м б и н а ц и ­ ей. В результате рекомбинации поло­ жительно заряженный ион соединяет­ ся со свободным электроном, и обра­ зуется нейтральный атом. Если ионизированный атом получит такое количество добавочной энергии, что от него будет оторван еще один электрон, то возникает дважды иони­ зированный атом. Таким путем мож­ но получить многократно ионизиро­ ванный атом. Возбуждение и иониза­ ция наблюдаются также и у молекул. Благодаря большой сложности моле­ кул их спектры имеют совсем другой вид, чем у атомов: как мы уже отме­ чали, они состоят из полос, поэтому спектр молекул и называется п о л о с ­ ч а т ым . Каждая полоса молекуляр­ ного спектра является совокупно­ стью множества отдельных линий. 2. Спектры полярных сияний и их вариации До появления ракет и искусствен­ ных спутников Земли спектроскопиче­ ские исследования полярных сияний являлись первыми надежными источ­ никами для суждения о составе и со­ стоянии верхних слоев земной атмос­ феры. Спектр полярных сияний мо­ жет дать подробные сведения о том, какие газы имеются в верхних слоях атмосферы, об их возбуждении, тем­ пературе, плотности и т. п., а также о природе частиц (протона или элек­ трона), возбуждающих сияние. Спектроскопические измерения да­ ют богатую информацию о полной 1 Диаграмма на рисунке упрощена. На самом деле многие из энергетических уровней расщепляются на несколько близких подуровней. 35