Линия спектральная, контур ширина

До сих пор мы считали излучение строго монохроматичным, однако в действительности спектральные линии имеют конечную ширину. Поэтому под интенсивностью линии следует рассматривать интегральную интенсивность, распространенную на всю ширину линии. Ограничимся случаем допплеровского контура линии причем будем считать, что как линия испускания, так и линия поглощения имеют одинаковый контур. Тогда по формуле (12) 70 коэффициент поглощения можно представить в виде [c.415]

Однако суш.ественно отметить, что допплеровский и естественный контуры спектральных линий значительно различаются по своей форме. На рис. 263 сопоставлены допплеровский и естественный контуры линий при одинаковых ширинах (Дvд=Дvн) и одинаковых интегральных интенсивностях [c.483]

Доплеровский и лоренцев контуры спектральных линий значительно различаются по своей форме. Если сопоставить доплеровский и лоренцев контуры линий при одинаковых ширинах [c.11]

В случае одномодового режима генерации спектральная ширина излучаемой линии много уже ширины контура линии усиления и определяется спектральными характеристиками резонатора. Разброс частот возбуждаемых в резонаторе колебаний зависит, как известно, от его добротности Qp, определяемой как [c.56]

Рис. 1.3. Доплеровский (D) и естественный (е) контуры спектральной линии при одинаковой ширине (AVд = Avg) и одинаковой интегральной

Гц, а ширина линии лазерных переходов в различных активных средах лежит в пределах от Асо/2я 10 Гц (в газах при низком давлении) до Асо/2я 10 —10 Гц (в красителях и твердых телах), то возможен и такой случай, когда в зависимости от типа лазера в лазерном резонаторе может усиливаться лишь малое число аксиальных мод но в других случаях число усиливающихся мод может достигать и нескольких десятков тысяч. При многих применениях бывает необходимо работать лишь с определенным, по возможности малым числом мод или даже с одной-единственной модой. Для поперечных мод это достигается сравнительно просто благодаря различиям в дифракционных потерях. Например, в резонаторе можно поместить дополнительную диафрагму, чем создается большое возрастание дифракционных потерь высших поперечных мод. Селекцию-отдельных аксиальных мод можно выполнить с помощью, например, такого селектора частоты, каким является дополнительный эталон Фабри—Перо. Напротив, для генерации ультракоротких световых импульсов следует всемерно увеличивать число> аксиальных собственных колебаний. Это требует применения материалов, обладающих возможно более широким спектральным контуром усиления, поскольку в этом случае можно избежать подавления аксиальных мод, обусловленного спектральной зависимостью коэффициента усиления. [c.57]

Рис. 74. Изменение контура спектральной линии с изменением ширины входной щели.

Уменьшение показателя преломления с частотой, которое происходит в пределах ширины спектрального контура линии поглощения, называют аномальной дисперсией. Экспериментально она была открыта Леру в 1860 г. в опытах по преломлению белого света призмой, наполненной парами иода. Оказалось, что синие лучи преломляются меньше красных, т. е. показатель преломления убывает [c.91]

Выше мы рассмотрели случай, когда строго монохроматическое излучение, направленное в спектральный прибор через бесконечно узкую щель, передается прибором в искаженном виде, т. е. на выходе прибора получается не бесконечно узкая спектральная линия, а некоторое распределение потока излучения, определяемого дифракцией на действующем отверстии прибора. В реальном спектральном приборе ширина инструментального контура идеализированной монохроматической линии [c.426]

Распределение интенсивности по контуру спектральной линии зависит от ширины щели и способа ее освещения. Теоретически возможно освещение щели когерентными и некогерентными пучками лучей. В случае, когда на щель проектируется изображение источника или источник расположен очень близко к щели, колебания в каждой точке щели независимы друг от друга — способ освещения некогерентный. Если щель освещена плоской волной таким образом, что все точки щели находятся на одой волновой поверхности, то способ освещения когерентный. При других способах освещения щель является и когерентным и некогерентным источником излучения. [c.381]

Распределение интенсивности по контуру спектральной линии зависит от ширины входной щели и способа ее освещения. Теоретически различают два предельных случая некогерентное и когерентное освещение щели. Освещение щели, при котором каждый ее участок излучает свет независимо и между излучением разных участков нет постоянных фазовых соотношений, называется некогерентным. [c.377]

Спектр излучения атомного газа, полученный на приборе небольшой разрешающей силы, состоит из отдельных резких линий. С помощью аппаратуры большой разрешающей силы можно обнаружить, однако, что спектральные линии имеют конечную ширину. Обычно под Ш. с. л. подразумевается расстояние между точками ее контура, соответствующими интенсивности, равной 1/ от максимальной. Эту величину иногда называют также полушириной линии. [c.419]

На рис. 4.28 показаны результаты эксперимента (точки 1) для нескольких положений поляризатора, задаваемого углом е, и рассчитанные по формулам (4.4.29), (4.4.30) контуры спектральных кривых 4 ц (Асо) (сплошные кривые 2) в предположении, что исследуемая линия образована наложением пары близких резонансов с ширинами Fi/tt = Г2/7ГС = = 6 см" , степенями деполяризации ру = 0,05 и Р2 = 0,6 и различными интенсивностями i = 0,2, 2 = 0,1 (I2i — I22)/Fi = 1. Штриховой кривой 3 на этом же рисунке показан ход спектрального контура зависимости 4II (Асо), вычисленной в предположении наличия единственного резонанса с параметрами линии спонтанного КР. [c.275]

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

Ранее неоднократно отмечалось, что свет, излучаемый атомами, не является строго монохроматическим и состоит из спектральных составляющих, которые расположены в некотором интервале частот, имеющем определенную конечную ширину (см. 158). Все изложенное в настоящем параграфе относилось к так называемой интегральной интенсивности спектральной линии, т. е. к сумме всех ее монохроматических составляющих. Если применяется спектральный аппарат достаточно высокой разрешающей силы, то можно измерить и спектральную плотность излучения внутри линии, или, как говорят, контур спектральной линии. [c.737]

Разрешающая способность спектрографа. Спектральный прибор отображает строго монохроматическое излучение, освещающее входную щель, в виде некоторого распределения освещенности. Зто распределение называют инструментальным контуром спектральной линии. Его вид определяется совместным действием различных факторов. К их числу относятся дифракция на действующем отверстии спектрографа различные аберрации и другие погрешности оптики прибора, ширина входной щели и зернистая структура фотографической эмульсии. Если один из этих факторов является преобладающим, форма инструментального контура линии в основном определяется его действием. [c.15]

При когерентном освещении (удаленный источник малых размеров) все точки щели лежат на одной волновой поверхности, а все элементарные световые колебания синфазны и, следовательно, способны интерферировать. Это приводит к появлению максимумов и минимумов в распределении освещенности по контуру изображения спектральной линии. Структура изображения линии и распределение интенсивности в ее поперечном сечении сильно зависят от ширины щели. [c.21]

Для того чтобы инструментальный контур спектральной линии имел наименьшую (характерную для данного прибора) ширину, а практическая разрешающая способность была наибольшей,, спектрограф должен быть тщательно сфокусирован. Фокусировка состоит из нескольких операций, в результате выполнения которых отдельные оптические элементы спектрографа должны располагаться так, чтобы аберрации были минимальными, а светочувствительный слой фотопластинки оказался совмещенным с фокаль -ной поверхностью. [c.26]

Из-за инерционности фотоэлектрической установки контур спектральной линии искажается таким образом, что его ширина б увеличивается (б >б), а интенсивность в максимуме /о понижается (/о[c.121]

Ширина спектральной линии, измеряемая как частотное расстояние между точками контура, в которых интенсивность равна половине максимальной, в случае естественного уширения связана с временем жизни т возбужденного состояния следующим образом [c.262]

Расширение энергетических уровней ведет к расширению спектральной линии, возникающей при переходе между ними. Ширина линии с частотой определится шириной ее обоих уровней — начального и конечного. Квантовая электродинамика приводят к выражению для контура линии, совпадающему с классическим [c.479]

КОНТУР СПЕКТРАЛЬНОЙ ЛЙПИИ (профиль спектральной линии) — спектральное распределение интенсивности излучения или поглощения в спектральной линии. Спектральные линии в дискретных спектрах испускапия пли поглощения не являются строго моно-хроматичными. Действие разл. механизмов уширения спектральных линий приводит к образованию нек-рого спектрального распределения интенсивности /(о1)йш вблизи частоты квантового перехода в атоме или молекуле. Величина бсо=Ша— oi, где частоты и Шг определяются условием / (wi)=/(Ш2)=72 макс ( ) [/ акс(со) — максимальное значение интенсивности], наз. шириной спектральной линии. Выделяют центр. [c.449]

В разреженном газе контур линии Р. и. определяется доплеровским уширенцел спектральных линий и его ширина зависит от угла рассеяния. Если спектральная линия атома испытывает дополнит, уширение Г и сдвиг А за счёт соударений, а Р. и. возбуждается монохроматич. излучением, то спектр Р. и. состоит из излучения той же частоты (Oj и лоренцевского контура с максимумом на частоте ш А и с шириной Г уе- В том случае, когда столкновения приводят лишь к сдвигу фазы волновой ф-ции атомного состояния, отношение интенсивностей этих компонент Р. и. равно Уе/Г. При наличии неупругих столкновений отношение интенсивностей будет другим и в спектре Р. и, возможно появление дополнит, линий. [c.313]

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]

Уширение линии, связанное с конечностью времени жизни возбужденного состояния, принято называть однородным. В случае однородного уширения каждая возбужденная частица при переходе излучает линию с полной шириной Avl и спектральной формой qiiy) и поглощает кванты с частотой, лежащей в пределах контура <7l(v). При однородном уширении форма линии описывает спектральные характеристики каждой частицы и всего ансамбля частиц в целом. [c.21]

Рассмотренные переходы (см. рис. 1.15) называются однофотонными (или одноквантоБыми), так как в каждом из них принимает участие только один квант света. Каждому переходу между двумя состояниями соответсгв -ст определенный испущенный или поглощенный квант энергии. Следует заметить, что вынужденные переходы относятся к однофотонным. Поглощенные кванты определяются по тому, насколько уменьшается интенсивность падающего на вещество излучения, представляющего последовательность квантов с мало отличающейся энергией (непрерывный спектр). Совокупность такнх квантов, прошедших через спектральный прибор, разлагающий электромагнитное излучение по длинам волн, образует спектральную линию поглощения (рис. 1.16). Ее ширина (разность волновых чисел на высоте 1/2 интенсивности) зависит от ширины энергетических состояний (см. 7), теплового движения молекул (эффект Доиплера), столкновений молекул, напряженности электрических и магнитных полей н т. д. При увеличении температуры и давления ширина линий растет. Минимальная ширина спектральной линии, связанная с шириной энергетических состояний, называется естественной шириной (пунктирный контур на рис. 1.16) и составляет величину порядка Дл=10 А. [c.43]

В случае отдельной спектральной линии газоразрядного источника, уширенной вследствие эффекта Доплера, фор.ма контура описывается функцией Гаусса /(х) ехр(—а х ). Для нахождения видности (5.25) нужно рассчитать значение С(А), определяемое формулой (5.23). Вычисляя соответствующий интеграл (см. задачу 2), получаем 1 (А)=ехр —[А/(2а)] . С увеличением разности хода видность полос монотонно убывает (рис. 5.14,6) и полосы практически исчезают при А 2n/6f , где Ьк= /Ггт2/а — ширина спектрального контура на половине высоты. Именно такую кривую видности получил Майкельсон при исследовании красной линии кадмия. [c.226]

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]

Ширину спектральной линии принято характеризовать шири-ной контура при значенип ординаты, равной половине от максимальной интенсивности, т. е. при / (ш) = / .акс- Подставляя [c.40]

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]

Оценка А/, при выбранных выше значениях (I = 0,5 см X = 5 10" см) приводит к допустимой ширине структуры, примерно равной 0,25А. При больишх значениях I область свободной дисперсии А/, становится еще меньше. Это значит, что интерферометр Фабри—Перо следует использовать лишь для иссл дования контуров спектральных линий, выделенных каким-либо более грубым спектральным прибором. [c.247]

Для характеристики степени монохроматичности спектральных линий, т. е. излучения практически изолированных атомов, надо исследовать распределение интенсивности излучения по частотам с помощью прибора высокой разрешающей способности, например интерферометра Майкельсона или Фабри—Перо. Результат такого исследования можно представить в виде диаграммы (рис. 28.16), где по оси абсцисс отложены длины волн, а по оси ординат — соответствующие интенсивности. Конечно, нижние части полученных кривых очень мало достоверны, и можно полагать, что в идеальных условиях кривые спадали бы к нулю асимптотически. В разных условиях опыта (различие в природе пара, различие в температуре и давлении его, в степени иониза-0,01 000 0,03 Щ ции и т. д.) форма спектральной линии, изображенная на рис. Рис. 28.16. Контур линии испуска- 28.16, может быть различной. В качестве характеристики ширины линии условно принимают расстояние в ангстремах между двумя точками А, В, где ордината достигает половины максимальной. Эту условную характеристику принято называть шириной спектральной линии. Как сказано, она в очень благоприятных случаях может составлять 0,001 А и менее, но обычно бывает значительно шире кроме того, и форма линии мом ет сильно отступать от приведенной на рисунке, будучи иногда заметно асимметричной. [c.572]

Для съемок спектра комбинационного рассеяния щель спектрографа 51 следует несколько расширить. Однако при слишком широкой щели спектральные линии уширяются, а форма их контуров искажается. Вследствие этого точность измерения частот линий понижается. Кроме того, изменяется наблюдаемое соотношение интенсивностей в максимуме линий. При съемке спектра комбинационного рассеяния на приборе типа ИСП-51 с камерой Е = 270 мм ширину щели удобно брать равной 0,040 мм. Длительность экспозиции при - фотографировании на пластинках ИЗООРТО средней чувствительности достигает 60—90 мин. [c.129]

Экспериментальная установка. Измерение температуры дуги по молекулярным полосам СМ может быть выполнено на любом спектральном приборе большой или средней дисперсии. Следует работать при величинах спектральной ширины щели в пределах 4—16 см , для которых построены приведенные на рис. 90 и 91 кривые. При такой ширине щели вращательные линии полос, на-кладываясь друг на друга, образуют сплошной фон. Ошибки в измерениях интенсивностей и в построении контуров, необходимых для определения температуры по площадям (по кривым 1) и по спаду интенсивности в полосе (по кривым <3), в этом случае оказываются наименьшими. [c.249]

Уширение линий при реабсорбции. В плазме, имеющей заметную оптическую толщину, наблюдаемый контур спектральной линии искажается вследствие реабсорбции излучения (поглощения излучения такими же атомами, находящимися в более низком энергетическом состоянии). В зависимости от того, какова степень однородности плазмы и какова ее оптическая плотность, контур реабсорбированной линии может иметь различный вид. В одних случаях реабсорбированная линия имеет сглаженную или уплощенную вершину, а в других — в центре линии возникает провал интенсивности. Ширина линии в результате реабсорбции возрастает. [c.264]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...