Righe spettrali: formazione, shift e allargamento

In questo elaborato sono presentate le righe spettrali. Nella prima parte, viene illustrata la loro formazione: partendo dal modello dell'atomo di Bhor, vengono spiegati i meccanismi di interazione atomo-materia. In seguito, vengono presentati l'atomo di idrogeno e le sue serie di righe. Si passa poi al calcolo della probabilità di un elettrone di passare da un livello energetico ad un altro, concentrandosi sulle transizioni bound-bound. Infine, viene comparata la probabilità di transizione per processi radiativi con quella per processi collisionali. Nella seconda parte vengono illustrati i principali fenomeni che alterano le righe spettrali: effetto Doppler, fenomeni di allargamento, effetto Zeeman. Nell'ultima parte viene presentata come esempio pratico la riga dell'idrogeno a 21 cm: vengono illustrate la sua formazione e le sue proprietà. Infine, viene illustrato il metodo di calcolo della curva di rotazione delle galassie a spirale e il suo confronto con il modello teorico.