ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Спонтанное испускание света. Временная эволюция формы линии флуоресценции из "Селективная спектроскопия одиночных молекул " Яо = Яа + Ярь, V = K, m) = 0) n), 1) jn), (2.4) где [0) и 11) — собственные функции атомного гамильтониана Яа, соответствующие собственным значениям О и Е, а п) собственные функции оператора электромагнитного поля Ярн, соответствующие энергии Ипй + Eq. [c.25] В начальный момент атом возбужден, а фотоны отсутствуют. Это состояние системы описывается функцией 1) 0) = 1,0) с энергией Е + Eq. Однако оно не является стационарным. Под влиянием взаимодействия Л атом перейдет в основное состояние, испустив фотон с энергией Йшк, т. е. система перейдет в состояние 0) 1к) = 0, к) с энергией Йшк + Eq, как показано на рис. 1.2. [c.25] Время Ti, определяемое формулой (2.10), назьшают временем жизни атома в возбужденном состоянии. [c.26] Здесь Д — расстройка, т. е. разность между частотой электронного возбуждения и частотой испущенного фотона. [c.27] Функция Ifi t) имеет простой физический смысл. Она является плотностью вероятности испускания фотона, частота которого отстроена от резонансной частоты на величину Д. Следовательно, эта функция описывает форму линии флуоресценции. [c.27] Найдем теперь вероятность Wph t) обнаружить вместо возбужденного атома испущенный фотон и атом, находящийся в основном состоянии. [c.27] Рассмотрим теперь форму линии флуоресценции, описываемую формулой (2.17). При 7t 1 экспонентами в этой формуле можно пренебречь. Приходим к лоренцевской форме оптической линии, чья полуширина 7 равна обратному времени жизни 1/Ti атома в возбужденном состоянии. Этот результат хорошо известен. Менее известно то, что при малых временах, удовлетворяющих неравенству 7 1, форма линии флуоресценции зависит от времени и может иметь не лоренцевскую форму. Это иллюстрирует рис. 1.3, на котором представлен результат расчета формы линии флуоресценции по формуле (2.17). Такого же рода аномалии, как мы увидим ниже, присущи и линии поглощения. [c.28] Вернуться к основной статье