負氫離子吸收

1939年維爾特首先指出，負氫離子吸收對中型光譜（見恆星光譜分類）的重要性。負氫離子是由一箇中性氫原子H和一個電子所組成的鬆弛體系﹐以符號H表示。

負氫離子產生的原因是中性氫原子的核外圍只有一個電子﹐這個電子不能完全屏蔽氫原子的電場﹐任何一個自由電子距離氫原子足夠近的時候﹐就可能落入核電荷的引力場中﹐因而它有可能與氫原子結合成為氫離子。此時﹐這個電子的軌道可能是封閉的﹐即處於束縛﹔也可能是欠獗盞末o即處於自由態。如同氦離子HeⅡ是類氫離子一樣﹐負氫離子H是類氦離子。恆星大氣中負氫離子的數密度在局部熱動平衡狀態下由薩哈公式確定﹐在非局部熱動平衡狀態下則由具有偏離係數的薩哈公式求得。負氫離子吸收在光譜型晚於A0型的恆星中起重要作用﹐而且光譜型(見恆星光譜分類)越晚﹐負氫離子吸收所起的作用越大。太陽是一臛2V型恆星﹐因而﹐負氫離子吸收起著主要作用。

負氫離子吸收係數是由它的束縛-自由躍遷和自由-自由躍遷所確定的吸收係數相加而得(見恆星大氣的吸收和散射)。負氫離子基態的束縛能是0.75電子伏﹐對應於這一能量的輻射波長是16450埃﹐這就是負氫離子束縛-自由躍遷所產生的連續吸收帶的起始波長。負氫離子束縛－自由躍遷的吸收係數從16450埃起﹐隨著波長的減小而逐漸增大﹐到8500埃附近達到極大﹐然後向短波方向再逐漸減小。負氫離子的自由－自由躍遷的吸收係數隨波長的增長而單調上升。在可見光區和紫外區﹐負氫離子的束縛-自由吸收大於自由-自由吸收。自由-自由吸收是造成恆星大氣在幾微米到幾百微米波長範圍內連續不透明度的主要原因。