1    INTRODUCCION

 

En la clase anterior hemos mencionado que en un gas en equilibrio termodinámico cada proceso (ionización  desde un nivel determinado, excitación entre dos niveles, etc.) es balanceado exactamente por el proceso inverso. En estas condiciones son válidas ciertas leyes físicas, las que a su vez resultan necesarias para tener una descripción completa del gas. En efecto, para efectuar tal descripción no sólo necesitamos una relación entre la temperatura, la presión y el número de partículas del gas (ecuación de estado), sino que además debemos saber cómo se mueven las partículas en cuestión; cómo están poblados los niveles de energía, qué proporción de átomos están ionizados, y cómo se distribuye la energía del campo de radiación en función de la longitud de onda. Precisamente, las leyes que revisaremos a continuación dan una respuesta a cada uno de esos puntos. Como veremos, estas leyes dependen esencialmente de la temperatura, aún cuando en algunos casos interviene la presión y por supuesto constantes dependientes de los niveles atómicos involucrados. Sobre este punto volveremos más adelante cuando veamos la enorme simplificación que implica suponer que una atmósfera estelar se encuentra (bajo ciertas restricciones que mencionaremos) en equilibrio termodinámico local. Cuando esta suposición no sea válida, tampoco serán válidas las leyes que siguen, resultando en consecuencia mucho más trabajoso el cómputo de la atmósfera estelar.

 

Resumiendo, en condiciones de equilibrio termodinámico, son válidas las siguientes leyes físicas :

 

1)      Ley de Boltzmann: describe el estado de excitación de los átomos.

 

2)      Ley de Saha: describe el estado de ionización de los átomos.

 

3)      Ley de Maxwell: describe la distribución de velocidades de las partículas del gas.

 

4)      Ley de Planck: describe la distribución con la longitud de onda de la intensidad de la radiación, como consecuencia de la temperatura del gas.

 

5)      Ley de Disociación Molecular: describe la proporción de moléculas existentes en el gas.

 

A continuación revisaremos brevemente cada una de estas importantes leyes, asignando particular importancia al significado de cada una de ellas antes que a la correspondiente deducción matemática.