Compendio di Astronomical Spectroscopy

Questo e' un compendio del corso, scritto da uno studente che l' ha appena fatto, per gli studenti
che lo stanno facendo.

Non e' un riassunto della dispensa e non la sostituisce. E' il percorso logico: come si arriva a
una formula, e perche' quella formula ha quella faccia li'.


Cosa ci trovi e cosa NON ci trovi

Non ci trovi le derivazioni. Non c'e' un solo conto svolto. Se ti serve il passaggio
matematico sta nella dispensa, e li' e' fatto bene.

Ci trovi gli step logici, cioe':

  1. che problema stiamo cercando di risolvere
  2. che cosa ci serve sapere per risolverlo
  3. che assunzioni facciamo, e perche' possiamo farle
  4. che formula ne esce
  5. cosa vuol dire ogni pezzo della formula
  6. cosa succede se un pezzo diventa grande o piccolo (i casi limite: e' li' che si capisce)

Nota subito così de botto: il punto 6 e' quello che conta davvero. Una formula che sai
scrivere ma non sai leggere nei suoi casi limite e' una formula che non hai capito. Leggerla vuol
dire: se questo termine cresce cosa succede? se questo va a zero cosa resta?


I due modi in cui sono scritti i capitoli

Non sono scritti tutti uguali, e non e' un caso. Ci sono due metodi, e ogni volta che ne uso uno lo
dico all' inizio del capitolo, cosi' sai cosa aspettarti.

Il PODS. Serve quando c'e' un ragionamento da difendere, cioe' quando la cosa da capire non e'
una formula ma il perche' quella formula esiste. Funziona cosi':

Premise $\quad$ quello che osservo, il dato di partenza

Objection $\quad$ l' obiezione che rompe la premessa: se fosse cosi' semplice, vedrei
un' altra cosa

Deduction $\quad$ cosa ne deduco, visto che l' obiezione regge

Specification $\quad$ lo strumento preciso che mi serve per andare avanti

Il pezzo che conta e' l' Objection: e' li' che si capisce se hai capito. Se sai dire da solo
perche' la spiegazione ovvia non funziona, la formula dopo te la ricavi quasi da solo.

I mattoncini. Servono quando la cosa e' difficile e va posata piano: un concetto per volta,
ognuno appoggiato al precedente, e non si va avanti finche' quello prima non e' fermo. Li uso nei
punti dove io mi ero incartato: la funzione sorgente, il fotone di cattura, il gradino di Balmer.

Quando vedi una sezione fatta di pezzetti corti separati da una linea, sono quelli.


Come si studia con questo

Leggi un capitolo, poi chiudilo e prova a rispondere a questa domanda:

se mi metti davanti una nebulosa (o una stella) con queste caratteristiche, cosa vedo e perche'?

Se ci riesci, vai avanti. Se non ci riesci, non e' che ti manca la formula: ti manca il motivo per
cui c'e'.

Alla fine di ogni capitolo ci sono delle domande tattiche. Non sono domande da ripasso a
memoria: sono domande che si rispondono solo ragionando, e ognuna ti dice a quale sezione tornare
se ti blocchi. Non guardare la sezione prima di averci provato, se no non servono a niente.


Indice

I numeri sono quelli della dispensa, non una numerazione mia: se qui leggi "5.7", nelle note
e' il paragrafo 5.7. Cosi' non devi mai stare a tradurre fra i due.

Le prime tre pagine non hanno numero perche' non corrispondono a niente della dispensa: sono roba
di servizio.

capitolo
Di cosa parla tutto il corso
Numeri e conversioni da avere in tasca
2 Popolazioni: Boltzmann, Saha e perche' Balmer ha un massimo
3 Trasporto radiativo
4 Righe in assorbimento: EW e allargamenti
5.1-5.4 Atomo a due livelli, densita' critica, quenching
5.5 Righe di ricombinazione otticamente sottili
5.6 Estinzione da polvere
5.7 Righe proibite
6 I continui
7 Sezione d' urto ed equilibrio di ionizzazione
8 La sfera di Stromgren
9 Equilibrio termico: chi scalda e chi raffredda

Ogni capitolo sta in piedi da solo: se ti serve solo Stromgren, vai all' 8 e leggi quello.


Per leggerlo altrove

Se ti serve averlo sul telefono o offline, compendio.html e' tutto quanto in
un file solo, immagini comprese: lo scarichi e si apre ovunque, anche senza rete.


Da dove viene questa roba

Dalla dispensa del corso (notes_28Jul2021.pdf) e dagli appunti che mi sono fatto studiando. Le
formule le ho ricontrollate contro la dispensa, ma le sviste sono possibili: se trovi qualcosa
che non torna, fidati della dispensa e correggi qui.