天文分子微波譜線的實驗室測量，在實驗室測定分子微波譜線的數據，特別是譜線頻率，以供射電天文學家搜尋和證認星際分子射電譜線之用。氣體波譜學實驗的基本原理是把待測的氣體樣品放到微波裝置中（波長可以從幾分米到小於1毫米），使氣體分子受到電磁波的作用，以觀測它的吸收情況。
基本介紹
- 中文名：天文分子微波譜線的實驗室測量
- 外文名：Laboratory measurement of microwave spectral lines of astronomical molecules
當改變電磁波的頻率時，會發現氣體分子對某些頻率的電磁波產生選擇性的吸收。這是因為在這個頻率的電磁波作用下，分子從它的某個內部能量狀態變化到另一個內部能量狀態，同時吸收了電磁波的能量。所吸收的電磁波的頻率是嚴格地與變化前後分子的內能差成正比的。不同的分子由於其內部能量狀態不同，所吸收的電磁波頻率也不同，因而形成了反映該分子特徵的譜線。對於那些在實驗室條件下能夠穩定存在並具有較高蒸汽壓的分子，測定微波譜線就相對地比較容易。二十世紀四十年代發展起來的波譜學實驗工作，已對這些分子進行了大量的研究，積累了幾萬條譜線數據，可供射電天文學家利用。第一個用射電天文方法找到的星際分子羥基(OH)，就是在實驗室得出精確譜線頻率的基礎上發現的。其他已知的星際分子，多數也是按波譜實驗測定的頻率找到的。造成這種情況的一個原因是，直到目前射電望遠鏡還不能象光學望遠鏡那樣同時進行寬波段的譜線觀測。在尋找微弱的星際分子訊號時，為了儘可能提高接收靈敏度，就需要事先知道被搜尋分子的精確譜線頻率。此外，為了證認譜線和利用都卜勒效應確定分子雲的視向速度，也要求實驗室測出譜線的靜止頻率值。還有一項和天文有關的波譜技術是，利用雷射把原子激發到高主量子數的激發態，再在微波波段測量由高主量子態之間的躍遷所產生的複合線（見射電天文譜線）。
另一種情況是天文觀測中發現一些尚未被證認的譜線，在現有的分子譜線頻率表中查不到它們應屬於哪種分子。事實上它們往往來自那些在地麵條件下不穩定的或蒸汽壓太低的分子。這時，證認工作要求波譜實驗室設法合成這些分子，並測定其譜線頻率（見射電天文譜線證認）。這是向氣體波譜學提出的新的課題。在這方面，最近幾年有重要的進展。1975年以來，採用輝光放電等一些新的辦法，在實驗室中成功地合成了甲醯離子HCO+、氫化偶氮離子N2H+和異氰化氫HNC等氣態樣品，並且精確測定了譜線頻率，最終證認了上述譜線。
