禁线

禁线（forbidden line ）

禁线或禁止机制[1]是化学上的概念，它是指原子在各能态间跃迁时须满足选择规则。满足选择规则的跃迁称为容许跃迁﹔不满足选择规则的跃迁则是禁戒的。但有些禁戒的跃迁还是可能发生的﹐只是跃迁概率要小得多﹐这种跃迁称为禁戒跃迁﹐禁戒跃迁产生的谱线称为禁线。禁线的表示方法是在元素化学符号外面加一方括号﹐并列出该禁线的波长。如二次电离氧[OⅢ]λ5007埃﹐表示二次电离氧原子产生的波长为5007埃的禁线。

容许跃迁的概率远大于禁戒跃迁的概率。如果从某一高能态向下的跃迁中既有容许跃迁又有禁戒跃迁﹐那么﹐从这个高能态发出的禁线就绝不可能达到较大的相对强度﹐通常也就观测不到。只有高能态是亚稳态(亚稳态即指在该能态的原子除了进行禁戒跃迁之外不能向低能态跃迁)时﹐禁线才有可能观测到。谱线的强度决定于处于高能态的原子数与跃迁概率的乘积。为了使禁线达到较大的强度﹐必须要求有足够多的原子停留在亚稳态。但是﹐处于亚稳态的原子还可以通过其他途径离开亚稳态。例如在辐射场作用下o原子可能被激发到更高的能态或被电离﹐原子也可能与其他粒子碰撞而离开亚稳态。在通常实验室的条件下﹐禁线不可能出现。只有在辐射密度和物质密度都足够小的条件下﹐禁线才可能有较大的相对强度。在气体星云里﹐这两个条件都能满足﹐因此禁线可以出现。在气体星云的光谱中﹐最强的禁线是二次电离氧[OⅢ]4959﹑5007埃﹐电离氧[OⅡ]3726﹑3729埃﹐电离氮[NⅡ]6583埃等。同样﹐在日冕的物理状态也极有利禁线的产生﹐因而在日冕光谱里出现日冕禁线。