Естественная ширина спектральной линии

Мы видим, что естественная ширина спектральной линии гармонического осциллятора равна константе затухания (или обратному значению времени жизни осциллятора). Для видимого света (% = = 5000 А) Асо 10 с" . По шкале длин волн естественная ширина спектральной линии равна [c.40]

Из (2.66) и (2.67) вытекают важные выводы, относяш,иеся к естественной ширине спектральных линий. Как следует из (2.64) и (2.65), ширина линии по шкале частот изменяется пропорционально (о, в то время как tsX не зависит от А,. Как Асо, так и hX обратно пропорциональны массам колеблющихся частиц. По этой причине при колебаниях иона, масса которого в тысячи раз больше массы электрона, ширина спектральной линии будет на три порядка меньше, чем ширина, соответствующая колебанию электрона. [c.40]

Наличие естественной ширины спектральной линии вытекает также из квантовой теории. Согласно квантовой теории, атомы (и молекулы) принимают не всевозможные значения энергии, а лишь дискретные, т. е. каждому атому соответствует совокупность значений энергии. Их и принято называть энергетическими уровнями. Отдельные уровни энергии графически изображаются с помощью горизонтальных линий. Расстояния между линиями в вертикальном направлении в выбранных масштабах выражают разность энергий между соответствующими их уровнями. При переходе атомов (или электронов) с верхних уровней на нижние происходит излучение, а при обратном переходе — поглощение. [c.41]

В этой связи следует обратить внимание на то, что до появления оптических квантовых генераторов считалось принципиально невозможным преодоление предела существующей до тех пор монохроматичности, определяемой естественной шириной спектральной линии, обусловленной, в свою очередь, конечностью времени высвечивания отдельного атома. [c.387]

Естественная ширина спектральной линии 39—41 [c.427]

Однако такой вывод был бы неверным. Дело в том, что переход между уровнями Ei и Е , как и любой другой переход, характеризуется не строго определенной энергией — 1, а спектром энергий, или, иначе говоря, спектральной линией некоторой ширины Г (рис. 8.10, б как видно из рисунка, ширина линии измеряется на половине ее высоты). Ширина линии обусловлена несколькими причинами, из которых укажем лишь две основных. Первая связана с тем, что атом живет на возбужденном уровне конечное время т поэтому, согласно соотношению неопределенностей (4.1.3), энергия уровня имеет неопределенность порядка А/т. Эта неопределенность обусловливает естественную ширину спектральной линии [c.205]

Энергия и импульс у-кванта во много раз больше, чем у фотона видимого света соответственно во много раз больше и энергия отдачи W. При Йсо = 100 кэВ получаем (для 7Ис = 10 МэВ), что 17 0,1 эВ. Время жизни атомных ядер на возбужденных уровнях порядка 10 "—Ю с следовательно, естественная ширина спектральных линий составляет примерно 10 5—10 эВ. Основную роль играет в данном случае, однако, не естественная, а доплеров-ская ширина при комнатных температурах она оказывается порядка 0,1 эВ, т. е. того же порядка, что и энергия отдачи W. [c.206]

Естественная ширина спектральных линий обычно очень мала. В видимой области спектра для большинства линий она близка к 10 нм. [c.262]

Значения каждого из коэффициентов и определяются через сумму вероятностей переходов формулой (13). Вероятности же как мы видели ( 73), весьма различны для разных переходов. Таким образом, с точки зрения квантовой электродинамики естественная ширина спектральных линий различна. Только для интенсивных дипольных переходов вероятность перехода порядка 10 сек , и, следовательно, естественная ширина линии Av оказывается величиной порядка 10 А, как и [c.480]

С точки зрения квантовой механики естественная ширина спектральной линии вызвана неопределенностью в энергии стационарных состояний атома. Из принципа неопределенности следует, что энергия системы известна лишь с точностью АН , определяемой соотношением [c.9]

Расчет, выполненный известным в квантовой механике методом возмущений, показывает, что при естественной ширине спектральной линии [c.10]

Естественная ширина спектральной линии возникает при отсутствии внешних воздействий на излучающие атомы. Столкновения излучающих атомов, а также эффект Доплера приводят к ударному и доплеровскому уширению спектральных линий. На этом явлении основан один из методов определения температуры газа. [c.248]

Планк теоретически доказал, что ширина спектральной линии не может быть меньше 1,18 л. Эта наименьшая возможная ширина носит название естественной ширины спектральной линии. До последнего времени считалось, что получить линию шириной меньше естественной невозможно. Недавние работы по созданию квантовых усилителей и генераторов света (лазеров) теоретически показали, что можно создать излучатель света со спектральными линиями шириной, меньшей естественной ширины линии. Источники монохроматического света, применяемые для различных измерений и исследований, испускают линии, ширина которых в значительной мере превосходит естественную ширину, так что последней обычно пренебрегают. [c.15]

Прежде всего упомянем об естественной селекции продольных мод за счет конечной ширины спектральной линии активного материала. В случае гелий-неонового лазера спектральная линия имеет максимум на длине волны X = 0,6328 мкм и частоте V = 4,7-10 Гц и естественную ширину линии спонтанного излучения A5V = 1,6-10 Гц (допплеровское уширение). При длине резонатора L = 100 см, т. е. расстояниях между продольными колебательными типами A v = 1,5 10 Гц, в пределах естественной ширины спектральной линии уложится А / 10 продольных ко- [c.134]

Рассмотренный пример позволяет оценить обусловленную радиационным затуханием естественную ширину спектральных линий излучения свободных атомов. Так как время жизни возбужденного состояния т составляет около 10" с (см. 1.5), то для естественной ширины получаем Ау 10 Гц. В шкале длин волн оценка естественной ширины спектральной линии дает 10 нм. [c.53]

П Какой порядок величины имеет естественная ширина спектральных линий [c.61]

В онтич. генераторах возможно получение спектральных линий с шириной на много порядков меньшей естественной ширины спектральных линий. Степень монохроматичности в оптич. генераторах не уступает монохроматичности электромагнитных волн в радиодиапазоне. [c.326]

Затухание делает колебания немонохроматическими. Это приводит к уширению спектральных линий. Ширина спектральной линии, обусловленная затуханием вследствие излучения, называется естественной шириной спектральной линии. Для ее вычисления поле излучения Е = ехр —yf) sin надо разложить [c.546]

Естественная ширина спектральных линий 546 Естественное затухание 546 [c.746]

Измерение естественной ширины спектральной линии [c.189]

Это выражение позволяет установить шкалу энергий над шкалой скоростей, как показано на рис. 7.11. Для ширины на полувысоте пика было получено значение 9,2 1,2 МэВ. Поскольку в действительности измеряется общая часть спектров поглощения и излучения, это значение представляет собой удвоенное значение естественной ширины спектральной линий. Таким образом, для фотонов с энергией 0,129 МэВ, испускаемых ядрами иридия 1 Чг, имеем [c.193]

Мы пытались это делать при рассмотрении комбинационного рассеяния и эффекта Зеемана, а также рассматривая естественную ширину спектральных линий. Однако такой подход никогда не дает вполне удовлетворительных результатов, а в отношении структуры спектров, испускаемых атомами и молекулами, находится в вопиющ,ем противоречии с фактами. [c.565]

В этом случае распределение энергии по частотам /(со) соответствует лоренцевскому контуру (рис. 13.3), ширина которого на половине высоты определяется коэффициентом затухания у. Эта величина называется естественной шириной спектральной линии. [c.215]

Эта величина называется естественной шириной спектральной линии. В названии подчеркивается, что спектральные линии в линейчатом спектре атомов (У.3.4.2°) не могут быть более узкими, чем Асо. [c.429]

Контур спектральной линии называется естественным, если он обусловлен только затуханием вследствие излучения. Соответственно ширина спектральной линии в этом случае называется естественной шириной. [c.39]

Естественная ширина спектральных линий. График занисимо-сти I от со, изображенный на рис. 2.12, называется контуром спектральной линии. Как следует из (2.64), при со = О [c.39]

Нетрудно показать, что контур линии при таком уширении будет гауссовским. Доплеровская ширина спектральной линии б д зависит от длины волны излучаемого света и пропорциональна V т/м, где Т — термодинамическая температура гаал, М — его молярная масса. Она в среднем более чем на два порядка превышает естественную ширину спектральной линии, обуслов ленную процессами излучения. В грубом приближении можно [c.232]

С точки зрення квантовой механики естественная ширина спектральных линий вызвана неопределенностью в энергии стационарных состояний атома По соотношению неопределенности энергия системы W известна лишь с точностью ДМ/, определяемой соотношением [c.479]

Р. и. приводит к затуханию колебаний заряда, что проявляется в ушнрении спектральной линии излучения (т. н. естественная ширина спектральной линии). [c.300]

Р. и. на изолиров. атоме по существу есть рэлеевскае рассеяние света, усиленное благодаря резонансу на много порядков величины. Спектр Р, и. неподвижного изрлиров. атома зависит от спектра возбуждающего излучения. При возбуждении его излучением непрерывного спектра шириной Аш Vei Ye — естественная ширина спектральной линии данного атома, линия Р. и, имеет лоренцевский контур с шириной Ye ( И- Контур, спектральной линии), т. е, такой же, что и при возбуждении атома др. способом (напр., столк-новительным). Если атом возбуждается монохроматич. излзшением, то его Р. и. является также монохроматическим и имеет ту же частоту Mq (с точностью до эффектов отдачи). При этом, если осн. состояние атома не вырождено, то падающая волна и волна Р. и. когерентны. [c.313]

Схема установки ААА включает независимым источник излучения света с частотой v, равной частоте аыа-литич, линии определяемого элемента атомизатор, преобразующий пробу в атомарный пар спектрофотометр. Свет, прошедший сквозь атомный пар, систе.чой линз направляется на входную щель спектрофотометра, интенсивность аналитич. спектральной линии / и на выходе регистрируется фогоэлектрич. методом. Поскольку естественная ширина спектральной линии постоянна, зависит только от времени жизни возбуждённого состояния и обычно пренебрежимо мала, разница контуров линии испускания и поглощения определяется в осн. допплеровским Av и лоренцеяским Av уширения.ии [c.618]

УШИРЁНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ—физ. процессы, приводящие к немонохроматичности спектральных линий и определяющие их контуры. Любое воздействие на излучающую или поглощающую квантовую систему (атом, молекулу) влияет на контур спектральной лилии (ширину и сдвиг). Радиац. затухание ответственно за естественную ширину спектральной линии. Тепловое движение в газе приводит к доплеровскому уширению. Взаимодействие атома или молекулы с окружающими частицами вызывает уширение, сдвиг и асимметрию контура спектральной линии, зависящие от сорта возмущающих частиц и характеристик их движения. [c.262]

Естественная ширина спектральной линии может быть определена из квантово-механического принципа неопределенности, заключаюш,егося в том, что одновременное точное измерение некоторых пар динамических переменных в принципе невозможно. При этом произведение величин двух неопределенностей не может быть меньше постоянной Планка h (h = 1,05 10 Дж с — мо-др1фицированная постоянная Планка). Естественная ширина спектральной линии вызвана неопределенностью в энергии стационарных состояний атома. Из принципа неопределенности следует, что энергия системы известна лишь с точностью [c.10]

Можно показать [14], что естественная ширина спектральной линии Aviv равна коэффициенту Эйнштейна (5.2), деленному на 2я [c.236]

Здесь М — атомная масса. Например, для линии неона при А,о = 632,8 нм, М = 20, 7 = 300 К из (1.106) находим ЛАдоп = = 1,6-10 нм. Это на два порядка превосходит естественную ширину спектральной линии (ЛА.ИЗЛ = 1,17-10 нм). [c.60]

Дп создания оптических ееператорое наиболее близкими к М. с. являлись отдельные спектральные ли- шп, испускаемые свободными атомами. В этом случае = 1,т (естественная ширина спектральной линии), где т — длительность пребывания атома в возбужденном состоянии. [c.326]

Исследования закономерностей расположения спектральных линий различных элементов, а также попытки количественно описать характеристики самих линий (полуширина, форма огибающей, тонкая структура и т. п.) фактически завершили историю традиционной волновой оптики. Электронная теория дисперсии Лоренца стала вершиной достижений кляггической физики в области излучения. Она смогла объяснить естественную ширину спектральной линии, эффекты ударного и донлеровского уширения, позволила подвести количественные критерии под понятия когерентности и монохроматичности, наконец 01И1-сать интерференционные и дифракционные явления на языке затухающих волн и волновых цугов. [c.24]

Сканируемый по частоте зондирующий пучок фиксирует своеобразный провал в линии ноглошения (рис. 18.22), по которому можно определить время жизни возбужденного состояния и естественную ширину спектральной линии. [c.295]

В 1957 году немецкий ученый Рудольф М ссбауэр наблюдал ядерные энергетические переходы, естественная ширина спектральных линий которых была очень узкой. За разработку метода исследования и открытие нового эффекта в 1961 году ему была присуждена Нобелевская премия по физике. Мессбауэр использовал радиоактивное вещество, атомы которого были настолько жестко связаны с кристаллической решеткой, что даже при излучении не могли двигаться. Такое замораживание атомов приводило к тому, что они давали чрезвычайно монохроматическое излучение. К сожалению, этот способ нельзя использовать в лазерах, так как лазерное излучение всегда имеет некоторый разброс по частоте. [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...