Основной механизм радиоизлучения спокойного Солнца – тормозное излучение полностью ионизованного газа солнечной короны и хромосферы.

Излучение фотосферы в радиодиапазоне недоступно для наблюдений из-за сильного поглощения в хромосфере. Оптическая глубина хромосферы по тормозному поглощению равна 780 и 3×107 для излучения с длиной волны 1 см и 1.50 м соответственно. Лишь в субмиллиметровой области (l~100 мкм) хромосфера становится прозрачной

Излучение в астрофизических условиях часто испытывает не только поглощение, но и рассеяние. Кратко рассмотрим два механизма рассеяния.

Томсоновское рассеяние. Этот вид рассеяния происходит на свободных электронах без изменения частоты. Сечение томсоновского рассеяния

не зависит от частоты

При сильном отклонении от термодинамического равновесия возможно нарушение больцмановского распределения по уровням. Может реализоваться случай инверсии населенностей, когда температура возбуждения Tx некоторого перехода становится отрицательной. Это соответствует избытку населенности ( инверсии населенностей ) верхнего уровня u относительно нижнего уровня l по сравнению с формулой Больцмана. Степень инверсии населенностей характеризуется величиной

Инверсия может создаваться при помощи некоторого механизма накачки (излучением или столкновениями с частицами окружающего газа). При прохождении фонового радиоизлучения на частоте перехода nul возникает лавина вынужденных переходов u→l, и излучение многократно усиливается

Коэффициент поглощения в линии kn имеет резкую зависимость от частоты: вблизи центра линии nul он велик, а в крыльях — мал. При доплеровском профиле:

Величина  в расчете на один атом (молекулу) равна

Здесь u и l – соответственно, верхний и нижний уровни перехода, Aul – вероятность спонтанного перехода u→l,  – средняя тепловая скорость атомов (молекул) массой M.

Интенсивность излучения зависит от температуры возбуждения перехода Tx. При термодинамическом равновесии отношение населенностей уровней равно

В центре сильной линии яркостная температура излучения равна температуре возбуждения. Линия имеет плоскую вершину; по которой можно оценить Tx и затем температуру и плотность газа

Излучение кривизны, называемое также магнитодрейфовым, аналогично синхротронному (рис. 2.6). При движении вдоль искривленной силовой линии с радиусом кривизны RB электрон излучает, как если бы он вращался по орбите с радиусом RB. Роль гирочастоты играет величина