Форма линии уширенная неоднородно

В общем случае эффективная функция формы линии, определяемая неоднородным и однородным уширением, строится путем наложения функций формы, характеризующих отдельные процессы. Во многих случаях доминирует какой-нибудь один процесс уширения например, в газах при низком давлении превалирует доплеровское уширение, для которого форма линии задается функцией Гаусса с шириной Аоа( = Доа( °д ). [c.285]

Ширина полосы газового лазерного усилителя равна ширине неоднородно уширенной спектральной линии [14]. В газах оптические линии обладают допплеровским уширением, которое велико по сравнению с естественной шириной линии [15]. Форма линии приблизительно гауссова с шириной на уровне половинной мощности [c.458]

Сравнивая выражение для усиления слабого сигнала (2.44) с выражениями (2.46) и (2.48) для неоднородной линии, мы видим, что они подобны, т. е. слабые сигналы усиливаются экспоненциально независимо от характера уширения и формы линии люминесценции среды. Разница заключается только в том, что энергия насыщения, входящая в эти формулы в качестве параметра, увеличивается при переходе от однородно уширенной среды к неоднородно уширенной изменяется, следовательно, критерий малости сигнала. [c.79]

Рнс. 2.12. Неоднородно уширенная линия гауссовой формы (сплошная линия). Для сравнения показана также лоренцева форма линии для перехода с однородным уширением (штриховая линия). [c.47]

Для количественного описания формы линии, обусловленной дипольным уширением, необходимо развить формализм, более общий, чем тот, который быж использован в гл. II для описания неоднородного ушире-нжя. в гл. II было показано, что [c.103]

Свойства активной среды в значительной степени зависят от ширины и формы спектральной линии рабочего перехода. Для дальнейшего существенно разные виды уширения спектральных линий разделить на два типа на однородное и неоднородное [c.286]

Рис. 1. Схема квантовых переходов (а) и форма насыщенной линии поглощения для пробной волны (б) при спектроскопии насыщения поглощения. Сильное поле с частотой шя насыщает переход 1—2 (неоднородно уширенный), а пробное поле малой интенсивности с перестраиваемой частотой ш сканирует контур линии поглощения.

Покажите, что для неоднородно уширенной линии, форма которой описывается функцией g, коэффициент поглощения при насыщении, измеряемый по схеме рис. 2.15, можно записать в виде [c.106]

Аналитические решения для (2.35) или (2.39), т. е. уже для неоднородно уширенной линии усиления, можно получить только в двух этих же предельных случаях — для очень слабых сигналов и очень больших (насыщающих). В случае усиления слабого сигнала средой с неоднородной линией лоренцевой формы из (2.35) получим [c.79]

Нетрудно видеть, что пороговая мощность накачки для неоднородно уширенной линии лоренцевой формы совпадает с пороговой мощностью накачки для однородно уширенной линии (см. (2.84)) при условии [c.96]

Вначале следует сделать замечание, касающееся полуклассического описания взаимосвязи между поляризацией и напряженностью электрического поля (которая представлена в 2.3). Полученные там для процессов однородного уширения результаты могут быть перенесены на случай неоднородно уширенных систем для этой цели следует воспользоваться сказанным после уравнения (3.11-40) и ввести эффективные функции формы. Если считать процессы квазистационарными и пренебречь изменением населенностей, вызванным действием излучения, то процессы однородного и неоднородного уширения создают одни и те же эффекты, и поэтому их невозможно отличить друг от друга в эксперименте при однофотонных (а также и при многофотонных) процессах. По указанным причинам мы будем в дальнейшем рассматривать величины и соотношения, непосредственно относящиеся к эксперименту. (В п. 3.125 и разд. 3.21 мы обсудим также и такие процессы, при которых механизмы однородного и неоднородного уширения линий вызывают экспериментально обнаруживаемые эффекты.) [c.286]

Фактически здесь имеет место смешанный механизм уширения, когда форма и ширина линии определяются сверткой однородного и неоднородного контуров линий (см. разд. 3.4.3 настоящего издания). — Прим. ред. [c.183]

ТО в спектральном контуре поглощения (усиления) этой волны образуется провал на частоте Длительность существования провала определяется временем жизни частиц на возбуждённом уровне. Перестройкой частоты пробного пучка удаётся измерить естеств. форму линий перехода, совпадающую с формой провала в насыщенном спектре поглощения (усиления) и обычно скрытую неоднородным (в газе — доплеровским) уширением. Этим методом можно также определить времена релаксации двухуровневой системы, Т. о., Н. с. позволяет измерять параметры одиночного оптич. резонанса, не поддающиеся измерению методами линейной спектроскопии. Циркулярно поляризованная волна накачки может индуцировать в среде гиротропию для пробной световой волны. [c.306]

Другим механизмом неоднородного уширения, приводящим опять-таки к гауссовой форме линии, может быть любое явление, которое вызывает случайное распределение частот атомных переходов. Например, если локальное электрическое поле кристалла случайным образом изменяется от точки к точке вследствие, скажем, дефектов кристаллической решетки, то благодаря эффекту Штарка возникнут локальные сдвиги энергетических уровней, а вместе с ними и частот атомных переходов. Аналогичное явление имеет место также и в резупорядоченных [c.51]

В случае когда линия является неоднородно уширенной, процесс насыщения оказывается более сложным. Поэтому мы здесь ограничимся лишь качественным его описанием (более подроб нос описание см. в задачах 2.22 и 2.23). Чтобы сохранить общ ность рассмотрения, будем считать, что уширение линии обус ловлено как однородным, так и неоднородным механизмами Следовательно, форму линии можно описать выражением (2.69) Результирующая форма линии gi(v —vo) дается сверткой вкла дов (Av) от однородно уширенных линий отдельных атомов Таким образом, в случае поглощения результирующий коэффи циент поглощения можно изобразить кривой, как показано на рис. 2.18, В этом случае при проведении эксперимента по схеме, представленной на рис. 2.15, падающая волна с интенсивностью I(v) будет взаимодействовать лишь с теми атомами, резонансные частоты которых располагаются вблизи частоты v. Соответственно только в этих агомах будет иметь место насыщение уровней, когда величина I (г) станет достаточно большой. При [c.79]

Спектральная линия, соответствующая переходу между рабочими уровнями атомов активной среды, имеет конечную ширину. Возможные причины уширения были рассмотрены в 1.8. Помимо "радиационного затухания вклад в ширину линии дают столкновения и тепловре движение атомов (в газовой среде), а также возмущение энергетических уровней атомов под влиянием окружения (полей заряженных частиц в газовом разряде, кристаллических полей в твердых телах и т. п.). При однородном уширении контур спектральной линии / (ш) с хорошей точностью описывается лоренцевской функцией, при неоднородном — гауссовой. Ширина линии Дш много меньше частоты шо, соответствующей центру линии, поэтому спектральная зависимость коэффициента усиления а(ш) (9.37) повторяет ход функции формы линии Р ы). [c.447]

Отметим принципиальное различие между радиационным и столкновитель-ным уширениями, с одной стороны, и доплеровским уширением, с другой. Вследствие затухания колебаний или влияния столкновений каждый атом излучает цуг волн конечной длительности, поэтому излучению атома соответствует весь профиль спектральной линии. Такой тип уширения называется однородным. В случае донлеровского уширения излучению разных атомов соответствуют различные частоты из общего широкого спектра. Этот тип уширения называется неоднородным. Однородное столкновительное уширение сохраняет лоренцевскую форму спектральной линии, а неоднородное доплеровское ее изменяет, формируя гауссовский профиль линии излучения ансамбля хаотически движущихся атомов. [c.218]

Приведенные соображения весьма осложняют анализ эксперимешаль-ного материала по форме линии. Именно, всегда нужно выяснять дает ли вклад в наблвдаемый контур неоднородное уширение, В эксперимен- тах, описанных в предыдущем параграфе и принадлежащих Ракову [2], этот автор приходил к выводу, что линии имеют лоренцевскую форму и, следовательно, уширены однородно. Однако опыты, проделанные не-давно Жижиным и Усмановым [з] с помощью более совершенной аппаратуры, показали, что форма линии (в ЙК-поглощении) слегка, но вполне заметно отклоняется от лоренцевского контура. Для анализа своего эксперимента эти авторы предположили,что имеется вклад неоднородного уширения и что механизмы однородного и неоднородного уширения статистически независимы. Для. статистически независимых процессов ф/нкции корреляции перемножаются, поэтому общая функция корреляции имеет ввд [c.179]

В К. с. к. р. регистрируют рассеянный сигнал в специально выбранном спектральном диапазоне, свободном от засветок возбуждающего излучения и паразитных некогерентных эффектов типа люминесценции (обычно используется антистоксова спектральная область). Высокая коллимировапность пучка когерентно рассеянного излучения позволяет эффективно выделять полезный сигнал на фоне некогерентных засветок и помех при использовании в качестве источников зондирующего излучения узкополосных стабилизироваи-ных лазеров достигается высокое спектральное разрешение полос КР, определяемое свёрткой спектров источников. Благодаря интерференц. характеру формы спектральной линии с помощью К. с. к. р. удаётся наблюдать интерференцию нелинейных резонансов разной природы (в частности, электронных и колебат. резонансов в молекулярных средах). Исключительно высокая разрешающая способность отд. модификаций К. с. к. р. путём подбора условий интерференции даёт возможность выявлять скрытую внутр. структуру неоднородно уширенных полос рассеяния, образованных наложившимися друг па друга линиями разной симметрии. Многомерность спектров К. с. к. р. обеспечивает значительно более полное, чем в спектроскопия спонтанного КР, изучение оптич. резонансов вещества. В К. с. к. р. разработаны методы получения полных комбинац. снектров за время от 10 с до 10 с. [c.391]

Весьма многообразны причины уширения радиочастотных линий электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), ядерного магнитного резонанса (ЯМ ) и ядерного квад-рупольного резонанса (ЯКР). Наиб, значит, влияние на их форму и ширину оказывают спин-решёточное взаимодействие, спин-спиновое взаимодействие, неоднородность маги, поля и исследуемого объекта. К уширению наблюда- [c.263]

I режде чем исследовать форму спект- ральной линии, обусловленную эффектом Доплера, отметим принципиальное отличие между допле-ровским уширением и рассмотренными выше радиационным и столкновительным уширениями. Это различие заключается в следующем. Радиационное и столкновительное уширение обусловлены тем, что каждый атом излучает цуг волн ограниченной длительности, характеризуемый определенным спектром частот. Поэтому излучению отдельного атома соответствует весь профиль спектральной линии, так что невозможно приписать определенную частотную компоненту внутри излучаемой линии какому-либо отдельному атому источника (или группе атомов). Такой тип уширения обычно называют однородным. В случае доплеровского уширения излучению разных атомов соответствуют различные части профиля спектральной линии источника, т. е. возможна идентификация определенной группы атомов по интервалу излучаемых частот в пределах контура линии. Этот тип уширения называют неоднородным. [c.58]

Конечно, рассмотренный пример, в котором все волновые цуги одинаковы, дает лишь идеализированное представление об излучении реальных источников. Тепловое движение излучающих ато.мов приводит вследствие эффекта Доплера к различию средних частот, сопоставляемых отдельным цугам. Во. многих случаях такое неоднородное уширение определяет форму и ширину спектральных линий. Поэтому нельзя ожидать, что для излучения реальных источников квазимонохро.матического света понятие длины когерентности. можно столь просто и наглядно трактовать в буквальном смысле как протяженность волновых цугов. Однако для любого излучения, занимающего спектральный диапазон Ьк, длину когерентности [c.227]

Найти вндность V (А) интерференционных полос в случае источника, контур спектральной линии излучения которого имеет гауссову форму /,(fe)= onst-exp [—a (fe —(неоднородно уширенная спектральная линия). [c.234]

Рис. 2.10. Расчетные записимости плотности энергии на выходе усилителя с неоднородна уширенной линией люминесценции от относительной длительности усиливаемого импульса для одноштарковой 4) и многоштарковой (/—3) 153] моделей линии при разном спектре н форме усиливаемого импульса 1 — ЮО см— (широкий спектр) 2 — два узкополосных

В принципе световое и вообще электромагнитное поле содержит все возможные длины волн, направления распространения и на правления поляризации. Но главное назначение лазера как прибора состоит в генерации света с определенными характеристиками. Первый этап селекции, а именно по частоте, достигается выбором лазерного материала. Частота V испускаемого света определяется формулой Бора Ну = и нач — конечн и фиксируется выбором уровней энергии активной среды. Разумеется, линии оптических переходов не являются резкими, а по различным причинам уширены. Причиной уширения могут быть конечные времена жизни уровней вследствие излучательных переходов или столкновений, неоднородность кристаллических полей и т. д. Для дальнейшей селекции частот используются оптические резонаторы. В простейшем СВЧ-резонаторе, стенки которого имеют бесконечно высокую проводимость, могут существовать стоячие волны с дискретными частотами. Эти волны являются собственными модами резонатора. Когда ученые пытались распространить принцип мазера на оптическую область спектра, было не ясно, будут ли вообще моды у резонатора, образованного двумя зеркалами и не имеющего боковых стенок (рис. 3.1). Вследствие дифракции и потерь на пропускание в зеркалах в таком открытом резонаторе не может длительно существовать стационарное поле. Оказалось, однако, что представление о типах колебаний (модах) с успехом может быть применено и к открытому резонатору. Первое доказательство было дано с помощью компьютерных вычислений. Фокс и Ли рассмотрели систему двух плоских параллельных зеркал и задали начальное распределение поля на одном из зеркал. Затем они исследовали распространение излучения и его отражение. После первых шагов начальное световое поле рассеивалось и его амплитуда уменьшалась. Однако после, скажем, 50 двойных проходов мода поля приобретала некую окончательную форму и ее амплитуда понижалась в одно и тоже число раз при каждом отражении (с постоянным коэффициентом отражения. Стало ясно, как обобщить понятие моды на случай открытого резонатора. Это такая конфигурация поля, которая не изменяется [c.64]

В последнем случае множество мод возбуждается статистически независимо с вероятностью д и форма спектральной линии определяется просто интегрированием полученных выше формул по (1кз с весом (7Сз). При этом интегральные характеристики рассеянного света Ра, Ра не изменятся, а увеличится лишь толщина поверхности синхронизма До)1 иди А д . Качественно влияние неоднородного частотного или углового уширения накачки можно оценить, варьируя условие синхронизма. Например, оценим уширение за счет немонохроматичнос-ти Аюз при коллинеарном синхронизме обыкновенных волн. [c.191]

Смотреть страницы где упоминается термин Форма линии уширенная неоднородно : [c.285] [c.580] [c.49] [c.50] [c.52] [c.53] [c.151] [c.25] [c.71] [c.146] [c.34] [c.224] [c.176] [c.181] [c.74] [c.306] [c.255] [c.23] [c.318] [c.80] [c.385]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...