Линия спектральная, контур естественная

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

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]

К однородным видам уширения относятся естественное уширение (см. задачу 17) и уширение, обусловленное соударениями атома с другими атомами, ионами, электронами и со стенками сосуда. При однородном уширении контур спектральной линии излучения всегда совпадает с контуром линии поглощения и имеет так называемую дисперсионную форму, характерную для затухающего осциллятора [c.286]

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]

Явление Допплера и естественное затухание — независимые друг от друга причины расширения спектральных линий. Поэтому реальный контур линий возникает в результате одновременного действия обоих этих факторов. Можно [c.483]

Рис. 263. Сравнение допплеровского (/) и естественного (2) контуров спектральной линии.

Как было установлено еще опытами Майкельсона, контур спектральных линий, излучаемых естественными элементами, не только расширен, но и состоит из целого числа тесно расположенных компонентов. Такое строение контура получило название сверхтонкой структуры спектральной линии. Так как от сложности сверхтонкой структуры зависит точность фиксации максимума контура, к которому относится основная частота спектральной линии (а следовательно, и длина волны), то необходимо коротко остановиться на причинах возникновения сверхтонкой структуры. [c.17]

Таким образом, явление интерференции света, которое позволяет обнаружить особенности светового излучения и строения спектральных линий, может наблюдаться лишь при определенных условиях. Подобно тому как призма помогла впервые увидеть человеку составные цвета белого света, так с помощью интерферометров оказалось возможным углубить анализ светового излучения, исследовать строение, контур спектральных линий, излучаемых различными источниками, определить ширину этого контура. Именно при помощи созданного Майкельсоном интерферометра ученому удалось открыть сверхтонкую структуру линий, сравнить многие из них друг с другом и выбрать казавшуюся тогда самой простой красную линию естественного кадмия в качестве эталона-свидетеля метра, т. е. сформулировать и решить задачу выбора первичной эталонной длины световой волны. Интерферометры могут играть роль своего рода спектроскопов, позволяющих заметить мельчайшие изменения в составе частот одной спектральной линии. [c.22]

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

Другая причина уширения спектральных линий — эффект Доплера. Спектр излучения, испущенного движущимся атомом, в лабораторной системе отсчета сдвинут по Частоте. Излучающие атомы в источнике совершают хаотическое тепловое движение, и полный спектр излучения источника определяется наложением сдвинутых друг относительно друга одинаковых спектральных распределений отдельных атомов. В случае свечения газоразрядной плазмы низкого давления столкновения излучающих атомов происходят редко, и эти спектральные распределения обусловлены радиационным затуханием, т. е. даются сдвинутыми лоренцев-скими контурами (1.92). Наложение этих контуров дает спектральную линию излучения источника с шириной, зависящей от температуры. Эта доплеровская ширина для водорода при комнатной температуре почти в 500 раз больше естественной. [c.58]

Радиационное или естественное уширение спектральных линий обусловлено взаимодействием квантовой системы с нулевыми колебаниями электромагнитного поля. Форма контура линии в этом [c.87]

Выражение для спектральной прозрачности атмосферы справедливо для идеального случая, когда ширина линии излучения источника Дve полагается равной 0. Спектр излучения реальных лазерных источников, естественно, имеет конечную ширину Дve= 0. Если в пределах спектрального интервала Ave коэффициент ослабления нельзя считать постоянным, то при лазерном зондировании регистрируется уже не спектральная прозрачность атмосферы, а функция пропускания, искаженная действием аппаратурной функции источника /(V—Уе), которая характеризует форму контура линии излучения с центром Ve. Наиболее сильное проявление этого факта имеет место, когда измеряется пропускание атмосферного канала в районе селективных линий поглощения атмосферных газов, спектральные ширины которых могут быть сравнимы или уже линии лазерного излучения. При этом реги- [c.34]

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]

Долгое время считалось, что естественная ширина есть нижний предел спектральной ширины линий, предел, практически недостижимый. Возникновение оптических квантовых генераторов разрушило эту точку зрения. Испускание квантового генератора обусловлено вынужденными переходами между уровнями энергии, люминесценция — спонтанными. Именно поэтому контуры линий излучения и их ширины в обоих случаях качественно различны. Ширина линий излучения квантового генератора чаще всего во много раз меньше. Нужно отметить также, что такие линии обычно имеют структуру и состоят из большого числа чрезвычайно узких линий (так называемых мод ). Применяя соответствующие резонаторы, можно выделить и стабилизировать отдельные линии [c.25]

Вследствие хаотичности теплового движения излучающих атомов эффект Допплера выразится добавочным возмущением уровней, которое и приведет к уширению спектральной линии. Оно обычно носит симметричный характер, превращая узкий контур естественной ширины в колоколообразную широкую кривую. Опыт и теоретические рассуждения показывают, что допплеровское уширение Av пропорционально1 / - , где Г — температура [c.15]

Как уже было сказано, спектральные линии почти всех естественных элементов, излучаемые существующими источниками монохроматического света, обладают сверхтонкой структурой и достаточно большой щириной. Чем же руководствовались при выборе эталонной длины световой волны Прежде всего, от длины волны, как и от всякого эталона, требуется наивысшая, доступная в данное время точность воспроизводимости ее значения. Если международный прототип метра воспроизводился как штриховая мера с точностью 1 10 , то точность воспроизведения длины волны должна была быть выше, по крайней мере, на один-два порядка. Это было ясно еще в тот период, когда Майкельсон предпринял первые опыты по сравнению длины световой волны с длиной метра, т. е. в 90-е годы прошлого века. Вот почему Майкельсон исследовал чрезвычайно большое число спектральных линий, прежде чем остановился на красной линии естественного кадмия, прослужившей этa /oннoй длиной световой волны более полустолетия. В соответствии с определением длины волны спектральной линии возможность воспроизведения ее значения зависит от формы и строения ее контура. Само собой разумеется, что значительно точнее может быть отмечен максимум узкой, простой, симметричной кривой распределения интенсивности по частотам, чем сложной, асимметричной и широкой. Значит, чтобы значение длины волны воспроизводилось достаточно точно, необходимо отыскать простые линии с симметричным контуром. [c.36]

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]

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]

Распределение интенсивности в С. л. наз. её контуром его характеризуют ширина спектральной линии и ее сдвиг (см. Контур спектральной линии). Мин. ширина С. л. наз. естественной или р а д и а ц и-о н н о й, она реализуется цри квантовых пере. ходах В яаолиров. атоме или молекуле (системе неподвижных и невзаимодействующих молекул). Уширение спект- [c.606]

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]

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]

Исследованиями с помощью интерференции света установлено, что почти все спектральные лнини обладают сложным строением — сверхтонкой структурой. Наличие сверхтонкой структуры линии связано с присутствием изотопов в естественных элементах. Четно-четные элементы (с четной атомной массой и четным номером в периодической системе элементов) и.злучают линии с простым контуро . Такие элементы начали получать в последнее время в результате развития техники разделения изотопов. Чем проще контур, тем точнее можно воспроизвести его максимум, а следовательно, и длину световой волны. [c.47]

Радиационное или естественное уширение спектральных линий обусловлено взаимодействием квантовой системы с нулевыми колебаниями электромагнитного поля. Форма контура линии в этом случае описывается дисперсионным контуром с полуши- [c.187]

В обычных условиях на сравнительно широком контуре линии усиления может укладываться несколько продольных мод (рис. 17.14). Следовательно, спектр излучения лазера состоит из ряда равноотстоящих спектральных линий, причем их число зависит как от длины резонатора, так и от уровня потерь. На рис 17.14 показано, как по мере уменьшения длины резонатора лазер переходит от пятимодового режима (см. 17.14, а) к трехмодовому (см. 17.14, б) и к одномодовому (см. 17.14, в). Естественно, что в каждом случае генерация происходит только на тех модах, для которых усиление превышает потери. [c.269]

При изучении тонкой структуры в установке без поляризационной оптики Венкатесваран [257] должен был экспонировать свои снимки для разных жидкостей от двух до четырех дней. Применение поляризационной призмы доведет экспозицию до 10—12 дней и сделает опыт малопродуктивным и практически весьма трудным, поскольку в условиях, например, московского климата нужно принимать особые меры и не только тщательно тер-мостатировать, но и баростатировать объем, где размещены спектральная аппаратура и, в особенности, интерференционный спектроскоп. Чтобы избежать хотя бы части названных затруднений, необходимо как можно больше увеличить светосилу установки. Одновременно, естественно, нужно позаботиться о высоком качестве изображения, чтобы свести к минимуму возможные искажения контуров линий в изучаемом спектре. [c.175]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...