Sylabus
Základní veličiny, Maxwellovo-Boltzmannovo rozdělení, populace hladin, Sahova rovnice, Kirchhoffův zákon, zářivé a srážkové přechody, mikroskopická detailní rovnováha, koncept lokální termodynamické rovnováhy, self-konzistentní NLTE problém
Absorpční a emisní koeficienty, rovnice přenosu záření, tvar v různých geometiích, zdrojová funkce, optická tloušťka, časová závislost. Řešení a speciální případy. Kontribuční funkce. Momenty pole záření. Lambda operátor. Analytická řešení, šedá atmosféra.
Kinetické rovnice a rovnice statistické rovnováhy
Dvohladinový atom: speciální případy řešení, emisní a absorpční čáry, polonekonečná atmosféra, destrukční pravděpodobnost, termalizační hloubka, formování čáry v chromosféře, zářivé ochlazování a ohřívání, koronální aproximace
Mechanismy rozšíření spektrálních čar
Částečná redistribuce záření: fyzikální příčiny, redistribuční funkce, limitní případy, praktické aplikace
Numerické metody přenosu záření: Feautrierova metoda, metoda dlouhých a krátkých charakteristik, linearizace, urychlené lambda iterace
Rovnice standardních modelů hvězných atmosfér: provnice přenosu záření, hydrostatická rovnováha, zářivá rovnováha, hydrostatická rovnováha, statistická rovnováha, zachování náboje. Semiempirické modely.
Zářivá hydrodynamika: základní rovnice a numerická řešení
Úvod do spektropolarimetrie: rozšíření klasické teorie, význam pro diagnostiku magnetických polí a geometrií, druhé sluneční spektrum. Vlnové řešení Maxwellových rovnic, polarizace, kvazimonochromatické záření, přirozené světlo, koherence, Jonesův kalkulus, Stokesovy parametry, jejich vlastnosti a měření. Fotony a matice hustoty.
Obecná rovnice přenosu záření pro polarizované světlo: klasické odvození, anizotropní index lomu, fyzikální význam členů, řešení. Zeemanův a Hanleho jev.
Dvouhladinový atom: rezonanční rozptyl odvozený z prvních principů, Kramersova-Heisenbergova aproximace, Rayleighův a Thomsonův rozptyl. Redistribuce záření, elastické srážky.
Kvantová interference hladin, významný dublet 2S-2P.
Matice hustoty atomových hladin, řídící rovnice, statistická rovnováha, rovnice přenosu záření, problém plochého spektra. Ireducibilní reprezentace, alignment a orientace hladin.
Skládání momementů hybnosti, jemná a hyperjemná struktura hladin, konkrétní formulace NLTE rovnic.
Zeemanův a Paschen-Backův jev podrobně, magnetooptické jevy. Hanleho jev a Hanleho diagram. Citlivost spektrálních čar na (ne)organizované magnetické pole a srážky. Optické čerpání. Nejednoznačnosti.
Přenos záření v atmosféře s magnetickým polem a astrofyzikální aplikace: Limitní případy slabého a silného pole, Milneho-Eddingtonův model, praktická řešení. Šedá atmosféra, sluneční magnetografy, vnější hvězdné atmosféry, narušení symetrie, zakázané čáry, Zeeman-Doppler imaging.
Praktické řešení rovnice přenosu záření, NLTE režim, numerické metody 3D přenosu záření, inverzní problém.