Задачи к экзамену по курсу «Физика Солнца и гелиосейсмология»

1. Оцените предельную (верхнюю) частоту наблюдаемых пятиминутных колебаний, используя параметры фотосферы Солнца - Hr » Hp , c2 = PG1 /r .

2. Получите формулу для градиента скорости звука (dc2 /dr), выраженную через частоту Брента-Вяйсяля N2 , адиабатическую сжимаемость G1 , в предположении гидростатического равновесия звезды.

3. Выразите частоту Брента-Вяйсяля N2 через сверхадиабатичность (то есть С- Сad ).

4. Выразите дивергенцию смещений С·x через «обычные» переменные задачи о собственных колебаниях (приближение Каулинга) – то есть p и xr .

5. Исходя из условия квантования лучевой акустики (n + a = тkr dr ) получите выражение (асимптотически приближенное) для частот колебаний с малыми l, но большими n.

6. Получите закон преломления луча в сферически-слоистой среде (правило Богера).

7. Выразите радиус горизонта рефракции через .

8. Разрыв какой производной скорости звука должен наблюдаться на дне конвективной зоны (в предположении стандартного описания теории длины пути перемешивания).

9. При каких v отношение усредненных по поверхности x^ /xr равно единице?

10. Выразите возмущения плотности h через «обычные» переменные задачи о собственных колебаниях – то есть p и xr .

11. (*) Получите выражение для акустического потенциала для радиальных мод.

12. Пусть мы пытаемся аппроксимировать дипольную моду, с учетом вращательного расщепления, в спектре полученным по наблюдениям Солнца как звезды. Все параметры аппроксимации (сколько их?) считаем независимыми. Время жизни моды – около 5 дней. Какой длины должен быть наблюдательный ряд, чтобы получить статистически обоснованную оценку – то есть на каждый параметр приходится хотя бы десять измерений?

В.А.Батурин