Линии уширение

Естественное и столкновительное уширение линии вызвано одной и той же причиной — конечным временем жизни частицы в возбужденном состоянии. Форма линии уширения в обоих случаях определяется особенностью вероятных процессов и поэтому одинакова. Она имеет так называемый лоренцев контур, описываемый фор м-фактором [c.19]

Форма линии, уширенной из-за эффекта Доплера, также приведена на рис. 1.3. Сравнение распределений /.(v) и <7g(v) показывает, что при больших удалениях от Vo интенсивность излучения линии с гауссовым профилем спадает быстрее, чем в случае линии с лорен-цевым профилем, однако в центре линии до более полога. [c.22]

При введении в образец дефектов, протяженных хотя бы в одном направлении, наблюдается дополнительное уширение угловой области отражения. Если распределение интенсивности в функции угла дифракции 9, т. е. профиль линии, обозначить как Е(20), то физической шириной линии (уширением) называется величина [c.141]

Эквивалентная ширина одиночной линии, уширенной за счет соударений, может быть определена из уравнения (2.706), если подставить в него значение Xv из (2.65) и затем проинтегрировать его. Аналогично Wi для линии с доплеровским уширением можно определить путем подстановки в уравнение (2.706) значения Xv из (2.69) и проведения интегрирования. Подробности этих вычислений и окончательные выражения для Wi можно найти в книге [49]. [c.109]

Поскольку допплеровское и естественное уширения вызываются совершенно независимыми процессами, суммарный показатель поглощения можно вычислить, считая каждую часть допплеровской линии уширенной за счет естественного затухания или наоборот. [c.237]

Сверхтонкая структура и эффект изотопического сдвига также часто могут приводить к уширению спектральной линии. Такие эффекты вызываются электрическим и магнитным взаимодействиями ядер с окружающими их электронными оболочками. В случае магнитно-дипольного взаимодействия вырождение одиночных энергетических уровней снимается, уровень расщепляется на ряд уровней, общее число которых зависит от суммарного момента количества движения системы. Если это расщепление меньше допплеровской ширины или такого же порядка, то структура остается неразрешенной и излучение системы уровней выглядит как симметрично уширенная линия. Кроме того, электростатическое взаимодействие зависит от радиуса заряженного ядра. Так как этот параметр различен для каждого изотопа одного и того же элемента, испускаемое излучение будет представлять собой комбинацию излучений каждого изотопа. Излучение будет немного сдвинуто по частоте и даст уширенную неразрешенную линию. Уширение, типичное для таких эффектов, составляет величину порядка 0,1 см . Эффекты изотопического [c.323]

Кратко напомним читателю, что мы должны различать несколько типов уширения линий. С одной стороны, имеется уширение, которое одинаково для всех атомов системы. Такой тип уширения называется однородным уширением линии . Уширение, которое всегда присутствует, приводит к наличию естественной ширины линии (рис. 2.11). Она обусловлена конечным временем жизни электрона в возбужденном состоянии, из которого он уходит в результате оптического перехода. Естественная ширина линии Ау связана с этим временем жизни т соотношением Av = 1/т. С другой стороны, мы встретим и другие виды уширения, когда будем рас- [c.47]

Распределение интенсивности в линии, уширенной вследствие радиационного затухания, описывается т. и. дисперсионной ф-лой [c.419]

Вандерваальсовы силы, особенно в возбужденных состояниях, приводят к уширению молекулярных линий вследствие давления. Это уширение, точно такое же, как и уширение атомных линий, при высоких давлениях может быть достаточно хорошо описано статистической теорией (см. [22], стр. 396). Согласно этой теории, для того чтобы получить распределение интенсивности в линии, уширенной вследствие давления, необходимо только выяснить, сколько времени в среднем молекулы находятся при различных межмолекулярных расстояниях, и затем использовать принцип Франка — Кондона для переходов в возбужденное состояние из каждого такого положения. [c.437]

Доплеровское уширение обусловлено тем, что частота го движущегося осциллятора, составляющая скорости которого в направлении луча зрения равна и, в соответствии с принципом Доплера смещена на величину Av = vov . При максвелловском распределении молекул по скоростям контур линий, уширенный вследствие эффекта Доплера, имеет гауссов вид [c.17]

Другой формой линии, которая часто наблюдается в магнитном резонансе и которая уже рассматривалась в гл. II в связи с линиями, уширенными благодаря сильным столкновениям, является лоренцева форма, описываемая нормированной функцией [c.111]

Если уширение первого порядка не так велико, чтобы препятствовать наблюдению побочных линий, то их ширину и форму можно вычислить, делая определенные предположения о природе дефектов кристаллов, вызываюш их эти уширения. Предполагая, что точечные дефекты распределены случайно, можно легко предсказать форму и ширину линии, уширенной квадрупольными взаимодействиями первого порядка, для двух предельных случаев большой и малой концентраций дефектов [9]. [c.223]

В реальных условиях нельзя полностью исключить различные причины, приводящие к затуханию колебаний и, следовательно, к уширению линии . Простые расчеты показывают, что ширина, обусловленная столкновением осцилляторов, равна [c.40]

Уширение линии облегчает практическое осуществление генерации света. Действите.пьно, если энергетические уровни являлись бы геометрическими линиями, то одновременное выполнение необходимых для генерации условий з — El = hv и 2L = тк имело бы место только при строго определенном значении L. Малейшее изменение этого расстояния, которое может быть связано с разными причинами, привело бы к прекращению генерации. [c.386]

Прежде всего рассмотрим однородное уширение. При этом считается, что за уширение линии ответствен каждый атом. [c.65]

Остановимся теперь на неоднородном уширении, которое характеризуется тем, что можно указать, какая группа атомов (например, обладающих скоростью в пределах от и до и + Аи) ответственна за тот или иной участок уширения линии. Классическим примером неоднородного уширения является доплеровское, однозначно связанное с тепловым движением излучающих атомов. Более подробно эффект Доплера рассмотрен в гл. 7, посвященной релятивистским эффектам, а здесь мы ограничимся оцен- [c.66]

В центре показано естественное уширение линии вследствие излучения [c.66]

Простые расчеты показывают, что ширина полученного при этом гауссова контура значительно (в десятки раз и более) превышает естественную ширину линии. Как и следовало ожидать, это уширение зависит от температуры газа, его молекулярного (атомного) веса и частоты излучения [c.67]

Таким методом записана структура линии газового лазера (рис. 5.6 ), где четко выделяются продольные моды внутри контура, уширенного в силу эффекта Доплера. [c.251]

Разрешающей силой (иногда употребляют термин хроматическая разрешающая сила) называют отношение /./(5л), где дХ — разность длин волн А-2 — между двумя максимумами, для которых выполняется критерий Рэлея, ал — средняя длина волны, соответствующая центру провала в суммарном контуре. Очевидно, что отношение Х/( >Х) характеризует форму возникающих максимумов, т. е. наблюдаемое в данном опыте уширение линии [c.319]

Мы уже упоминали (см. 1.6) о неоднородном уширении спектральной линии. Теперь можно исследовать этот важный эффект. [c.391]

Рассмотрим более подробно природу доплеровского уширения спектральной линии. Пусть имеется некоторый ансамбль излучающих атомов (ионов), участвующих в хаотическом тепловом движении. В этом случае скорости частиц распределены по закону Максвелла, т.е. относительное число частиц dn/n, проекции скорости которых лежат в интервале от до l x + определяется выражением [c.391]

Здесь <1пл — поглощательная способность пламени в пределах наблюдаемой спектральной линии, —температура пламени, 6Х — ширина спектральной линии. Форма спектральной линии предполагается прямоугольной. Этот случай с хорошим приближением соответствует спектральной линии, уширенной за счет реабсорб ции. Сплошной фон в спектре пламени принимается равным нулю. [c.254]

Рис. 2.28. Рассчитанные размерное (сплошная линия) и деформационное для плотности внесенных зернрграничных дислокаций р = 0,1нм (штриховая линия) уширения рентгеновского пика (400) в зависимости от размера зерен

В активных средах с однородным уширением рабочих переходов величина Тког как уже отмечалось, определяется линией уширения так, для кристаллов рубина при характерных ушире-ниях яинии люминесценции (JL = 6943А°) при комнатной темпе- [c.29]

Для описания столкновительного уширения спектральных линий в видимой и ИК-областях спектра наибольшее распространение получили теории Лоренца, Вайскопфа и Андерсона. Согласно теории Лоренца, контур спектральной линии, уширенной столкновениями, описывается формулой [c.17]

Хотя по отношению к линии одинаково применимы понятия толщина и ширина , но, поскольку принято говорить тонкая линия , а не узкая , утолш,енная , а не уширенная , следует выбирать и соответствуюш,ую букву для обозначения толщины, а не ширины. [c.15]

Если бы уровни энергии в действительности являлись геометрическими линиями, то атомы излучали бы строго монохроматическую волну и спектр был бы строго линейчатым (дискретным). Одиако, как показывают опыты, атомы излучают спектр частот определенной ширины. Уширение спектральной линии, согласно квантовой теории, объясняется тем, что сами энергетические уровни обладают некоторой шириной Дт, величина которой определяется так называемым соотношением неопределенностей Гейзенберга AojT h, где т — время жизни атома на энергетическом уровне шириной А(о, h — постоянная Планка. Из этого соотношения вытекает, что Асо /г/т, т. е. естественная ширина линий, согласно квантовой теории, обратно пропорциональна времени жизни атома в начальном состоянии. [c.41]

Однако утверждение о высокой монохроматичности лазерногх) излучения нуждается в уточнении. Ниже будет показано (см. 1.6, 5.7), что в силу ряда причин линия любого излучателя будет уширена. Для газовых лазеров He—Ne, Аг" и др. это уширение обусловлено хаотическим тепловым движением атомов (эффект Доплера) и будет определяться длиной излучаемой волны, температурой газа и массой его атомов (см. 7.3). Но ггри исследовании излучения такого лазера (гриборами вьк окого разрешения (см. 5.7) можно показать, что вся излучаемая энергия сосредоточена в нескольких аномально узких линиях внутри контура усиления — продольных модах, соответствующих определенным типам колебаний (рис. 1.10,а). Физическая причина [c.35]

Другими словами, нельзя выделить какую-либо группу атомов, определяющих заданную часть контура. Так, например, оцененная выше (Avp T -10 Гц) естественная ширина линии полностью удовлетворяет этому определению, так как ее возникновение связано со средней потерей энергии на излучение каждым атомом. Но значительно большее однородное уширение может возникнуть в результате столкновений атомов, приводящих к обрыву колебаний. Очевидно, что и в этом случае мы не можем указать, какая часть контура связана с излучением тех или иных атомов. При исследовании этого уширения оказывается полезным введение коэффициента затухания колебаний у, который может быть оценен в эксперименте. [c.66]

Этот лоренцвв контур представлен на рис. 1.26. Затухание сильно зависит от концентрации излучающих атомов. При относительно небольшом затухании столкновительное уширение примерно в 10 раз превышает естественную ширину линии, которая также показана на этом рисунке в несколько искаженном масштабе. Соответственно т з., >> Тстолк [c.66]

Для того, чтобы сравнить оценку Lkoi- по формуле (5. 54) с дан ными опыта, надо выбрать определенный источник света. Пуегь интерферометр освещается излучением газоразрядной плазмы низкого давления, когда столкновениями можно пренебречь, а основной причиной уширения спектральной линии служ1гг хаотическое тепловое движение излучающих атомов. Механизм этого доплеровского уширения рассмотрен в гл. 7, а сейчас мы ограничимся некоторыми простыми оценками. [c.232]

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]

Мы усматриваем аналогию с разложением излучения в спектр, которое проводилось для выявления истинной структуры спектральной линии, замаскированной уширением, создаваемым спектральным прибором, которое также называлось аппаратной функцией. Эта а11 алогия весьма глубокая, так как обе эти операции основаны на преобразовании Фурье, имеющем непосредственное отношение к данной проблеме (см. 6.6). [c.338]

При рассмотрении интерференции света (см. гл. Ь) указывалось, что во. чногих практически важных случаях (iianpn.Mep, при свечении плазмы низкого давления) уширение спектральной линии в основном определяется изменением наблюдаемой частоты, связанным с хаотическим движением излучающих атомов. Такое уширение линии, легко наблюдаемое на опыте, является [c.382]

Исрейдсм теперь к исследованию следствий хаотического движения излучающих свет атомов (ионов). В этом случае возникает уширение спектральной линии, которое часто маскирует те или иные физические эффекты (в том числе и доплеровское смещение частоты, возникающее при направленном движении излучающих частиц). Вследствие такого уширения спектральных линий иногда оказывается неэффективным увеличение разрешающей силы и дисперсии спектральных приборов. [c.391]

Доплеровское уширение спектральных линий в значительной степени лимитирует возможности оптической спектроскопии высокого разрешения. Известно (см. 5.7), что, увеличивая коэффициент отражения зеркал интерферометра при высокой точности их изготовления, повышая расстояния между отражающими поверхностями и используя сложные интерфером.етры (мультиплексы), можно довести разрешающую силу интерферометра до значения порядка 10 и даже более. Однако при реализации столь большой разрешающей силы в оптических экспериментах часто возникают серьезные затруднения. Конечно, могут появиться задачи, при которых требуется с высокой точностью записать широкий контур, но если обратиться к возможности раздельного наблюдения двух близких по длине волны линий при учете неизбежных флуктуаций источника, то, даже используя прибор высокой разрешающей силы, нельзя их разрешить, если доплеровские контуры сильно перекрываются. Нетрудно оценить ту область, где возникают такие перекрытия пусть л = 5000А и 6Лдо = 0,005А тогда У./ЪУ. 10 , что и объясняет трудность реализации разрешающей силы, если она составляет несколько миллионов. [c.393]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...