Ширина линий спектральных доплеровска

Ширина линий спектральных доплеровская 58 [c.511]

Если такой резонатор используется в Не—Ые-лазере, ширина спектральной линии в котором определяется в основном эффектом Доплера, то согласно (20) на переходе неона, соответствующем к = 1,152 мкм, Avp я 800 МГц, а естественная ширина линии для этого перехода согласно (17) составит Avg = 10 МГц. Следовательно, А/ < Avg < Av < Ava. Поскольку доплеровская ширина оказывается значительно больше частотного интервала между соседними модами, то, очевидно, в резонаторе одновременно может быть возбуждено несколько частот, соответствующих аксиальным модам колебаний. [c.14]

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СПЕКТРЫ — спектры поглощения, испускания или рассеяния, возникающие при квантовых переходах молекул из одного энергетич, состояния в другое. М. с. определяются составом молекулы, её структурой, характером хим. связи и взаимодействием с внеш. полями (и, следовательно, с окружающими её атомами и молекулами). Наиб, характерными получаются М. с. разреженных молекулярных газов, когда отсутствует уширение спектральных линий давлением такой спектр состоит из узких линий с доплеровской шириной. [c.201]

В разреженных газах с максвелловским распределением частиц по скоростям спектральные линии имеют доплеровскую ширину, определяемую Доплера эффектом [c.461]

В спектроскопии проявление эффекта Доплера состоит в том, что хаотическое тепловое движение испускающих свет атомов или ионов приводит к уширению наблюдаемых спектральных линий. В случае максвелловского распределения атомов по скоростям обусловленная эффектом Доплера форма спектральной линии описывается колоколообразной функцией Гаусса (см. 1.8). Доплеровская ширина линии зависит от температуры ( j/ ), что используется в спектроскопических методах измерения температуры светящегося газа. [c.409]

Под влиянием внеш. электрич. и магн. полей происходит расщепление спектр, линий (см. Зеемана эффект, Штарка эффект). Возмущающие факторы, существующие в излучающей среде, вызывают уширение и сдвиг спектр, линий (напр., доплеровское уширение линий в излучении плазмы, см. Ширина спектральных линий). [c.42]

Для уменьшения доплеровской ширины спектральных линий в спектроскопии высокого разрешения используют излучение [c.393]

Вторая причина связана с тем, что в действительности атомы не покоятся (до испускания или поглощения фотона), а все время находятся в тепловом движении. Это приводит к эффекту Доплера, обусловливающему доплеровскую ширину спектральной линии [c.205]

Доплеровская ширина спектральной линии равна [c.262]

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

В др. группе методов П. о. темп-ра определяется по форме или ширине спектральных линий, к-рые зависят от темп-ры либо непосредственно (доплеровское уши-рение спектральных линий), либо косвенно (в соответствии со Штарка эффектом и зависимостью плотности плазмы от темп-ры). В нек-рых методах Т определяют по абс. или относит, интенсивности сплошного спектра ( континуума ). Особое значение имеют методы изменения Т по спектру рассеянного плазмой излучения лазера, позволяющие исследовать неоднородную плазму. К недостаткам П. следует отнести трудоёмкость измерений, сложность интерпретации результатов, невысокую точность (например, погрешности измерений температуры плазмы в лучшем случае составляют 3—10%). [c.589]

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]

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

Благодаря существенно меньшей (по сравнению с твердыми телами и жидкостями) плотности и более высокой оптической однородности газы незначительно искажают и рассеивают оптическое излучение, тем самым позволяя гораздо легче достичь дифракционного предела расходимости лазерного излучения. Газовые лазеры обладают высокой монохроматичностью, обусловленной тем, что доплеровское уширение спектральных линий, характерное для газовых сред, много меньше ширины люминесценции конденсированных сред. [c.39]

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]

Какой порядок величины имеет доплеровская ширина спектральных линий Как она зависит от температуры источника [c.61]

Исследование сверхтошсой структуры и изотопического сдвига в оптических спектрах требует применения спектральных приборов высокой разрешающей силы, таких, как интерферометр Фабри— Перо, а также специальных источников света, дающих узкие линии. Важное место среди них занимают разрядные трубки с охлаждаемым полым катодом. В этих трубках, особенно при охлаждении катода жидким азотом, достигается существенное снижение доплеровской ширины линий (см. задачу 17, 1). [c.72]

Рис. 97. Формы спектральной линии 1—естественная или лоренцовская (дисперсионное распределение интенсивности) 2 — доплеровская (гауссовское распределение). Для обоих случаев ширины линий и интегральные интенсив-00

Применение когерентных источников излучения позволяет наблюдать методами М. с. весьма узкие спектральные линии, т. е. достигать высокого спектрального разрешения. Типичные ширины линий, обусловленные столкновениями частиц в газе,— от 10 МГц до 1 МГц при давлениях от 1 до 10 Па. При разрежении газа ширины линий определяются Доплера эффектом при движении частиц и соударениями со стенками поглощающей ячейки, они составляют в микроволновом диапазоне от 1 МГц до 0,1 МГц. Для дальнейшего сужения линий применяют ряд способов устранения доплеровского уширения. Ширины линий в таких субдоплеровских спектрометрах определяются временем взаимодействия частиц с полем излучения (см. Неопределенностей соотношения). В молекулярных и атомных перпен- [c.133]

Здесь Тс — время жизни фотона в резонаторе (время релаксации квадрата амплитуды электрического поля). Из указанного выше второго свойства оптического резонатора следует, как мы увидим в дальнейшем, что в оптическом резонаторе резонансные частоты расположены очень близко друг к другу. Действительно, в соответствии с выражением (2.14) число мод резонатора N, расположенных в пределах полосы лазерной линии шириной Avo, равно N = Snv KAvo/ = 8я(КД ) (Л> оА), где Л>.о = = K .vol — ширина лазерной линии, выраженная в единицах длины волны. Из приведенного выражения видно, что N пропорционально отношению объема резонатора V к кубу длины волны. Так, например, если v=5-I0 Гц (частота, соответ-ствуюш,ая середине видимого диапазона), V=I см и Avo = 1,7-10 Гц [доплеровская ширина линии Ne на длине волны 0,6328 мкм см. выражение (2.81)], то число мод Л 4-10 . Если бы резонатор был закрытым, то все моды имели бы одинаковые потери и такой резонатор в случае его применения в лазере приводил бы к генерации очень большого числа мод. При этом лазер излучал бы в широком спектральном диапазоне и во всех направлениях, что является весьма нежелательным. Эта проблема может быть решена с помош,ью открытого резонатора. В таком резонаторе лишь очень немногие моды, соответствуюш,ие суперпозиции распространяюш,ихся почти параллельно оси резонатора волн, будут иметь достаточно низкие потери, чтобы стала возможной генерация. Все остальные моды резонатора соответствуют волнам, которые почти полностью затухают после одного прохождения через резонатор. Это главная причина, почему в лазерах применяется открытый резонатор Хотя отсутствие боковых поверхностей означает, что может возбуждаться лишь очень небольшое число мод, все же число генерируемых мод, как мы покажем ниже, может быть значительно больше, чем одна. [c.161]

Относительная слабость взаимодействия в процессе газокинетических столкновений частиц (составляющих газ) практически не влияя на расположение их энергетических уровней, приводит только к уширению соответствующих спектральных линий. Столк-новительное уширение при низких давлениях мало и не превышает доплеровскую ширину. Рост столкновительной ширины с увеличением давления позволяет управлять шириной линии усиления активной среды лазера, что составляет во многом уникальное свойство газовых лазеров. [c.39]

А для легких атомов, нанр. для атомов И и Не, доплеровское уширение наиболее велико. Уширение из-за взаимодействия, как правило, имеет тот же порядок величины, что и доплеровское, а часто несколько превышает его. Нанр., уширение неводородоподобных спектральных линий электронами и иопами илазмы, нри электроппой концентрации iVg = = 1(1 смг , составляет несколько А. Водородные ЛИТП1П в плазме уширяются еще сильнее. Так, при У,. = 101 и 7 = 10 000° ширина линии Яр со- [c.419]

Обычно в реальном газе существует ряд причин, по которым спектральные линии расширяются столкновения частиц, доплеровский эффект, штарк-эффект. Так, уширение за счет столкновений добавляет к естественной ширине линии у величину, равную удвоенной вероятности столкновений уст = 2/тст. Доплеровское уширение равно примерно Дv = ур/с, где V — скорость теплового движения. Мы здесь на этом вопросе останавливатьря не будем см. [10, 53, 54]. [c.251]

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]

Мёссбауэр изучал ядерное резонансное поглощение 7-излучения в изотопе иридия с массовым числом 191 (1 Чг). В данном случае энергия перехода составляла 129 кэВ, доплеровская ширина спектральной линии при комнатной температуре была равна 0,1 эВ, что совпадало с величиной относительного сдвига линий испускания и поглощения. Желая уменьшить резонансное поглощение, Мёссбауэр охладил источник 7-излучения и поглотитель до 88 К. К своему удивлению он обнаружил, что резонансное поглощение при этом не только не уменьшилось, но, напротив, существенно усилилось. Усиление резонансного поглощения наблюдалось при неподвижных источнике и поглотителе оно исчезало, когда источник начинал двигаться относительно поглотителя со скоростью, равной всего нескольким сантиметрам в секунду. [c.207]

Ширина спектральных линий в полом катоде обусловлена в основном доплеровским уширением. Для его уменьшения прибегают к охлаждению катода. Вследствие выделения тепла при разряде температура газа внутри полости катода может быть заметно выше температуры его стенок. Для линий водородоподобных атомов, сильно подверженных эффекту Штарка, может оказаться существенным их уширение заряженными частицами в плазме. Резонансные линии элементов нередко испытывают уширение вследствие самопоглощения. (Об уширенин спектральных линий см. задачу 17 I.) [c.74]

УСТОЙЧИВОСТЬ (движения — стабильность какой-либо характеристики движения во все время движения по отношению к малым возмущениям движения в его начале равновесия — малость отклонения механической системы от положения равновесия в моменты времени, последующие за малыми возмущениями равновесия системы системы—свойство системы возвращаться к состоянию равновесия после малых отклонений из этого состояния термодинамическая — устойчивость равновесия термодинамической системы относительно малых вариаций ее термодинамических параметров) УШИРЕНИЕ (доплеровское — увеличение ширины спектральных линий, вызванное движением источника света относительно его наблюдателя спектральных линий — увеличение ширины спектральных линий по отношению к естественной ширине ударное — уширение спектральньгх линий, вызванное взаимодействиями атомов и молекул с окружающими их частицами) [c.291]

Оптические реперы. Используемые в СВЧ-диапазоне методы получения узких спектральных линий оказались не применимыми в оптич. области спектра (доплеровское уширение мало в СВЧ-диапазоне). Для О. с. ч. важны методы, н-рые позволяют получать резонансы в центре спектральной линии. Это даёт возможность непосредственно связать частоту излучения с частотой квантового перехода. Перспективны три метода метод насыщенного поглощения, двухфотонного резонанса и метод разнесённых оптич. полей. Осн. результаты по стабилизации частоты лазеров получены с помощью метода насыщенного поглощения, к-рый основан на нелинейном взаимодействии встречных световых волн с газом. Нелинейно поглощающая ячейка с газом низкого давления может находиться внутри резонатора лазера (активный репер) и вне его (пассивный репер). Из-за эффекта насыщения (выравнивание населённостей уровней частиц газа в сильном поле) в центре доплеровски-уширен-ной линии поглощения возникает провал с однородной шириной, к-рая может быть в 10 —10 раз меньше доплеровской ширины. В случае внутренней поглощающей ячейки уменьшение поглощения в центре линии приводит к появлению узкого пика на контуре зависимости мощности от частоты генерации. Ширина нелинейного резонанса в молекулярном газе низкого давления определяется прежде всего столкновениями и эффектами, обусловленными конечным временем пролёта части- [c.451]

Так, уширение спектральной линии, наир, за счёт появления сторонней (доплеровской или столкнови-тельной) ширины Г линии поглощения, обычно значительно превосходящей естеств. ширину у, снижает в Г/у > 1 раз остроту резонанса в поглощении, приводя к замене величины Xg значением коэф. поглощения в центре со = Шд уширенной линии х(Ид) = [c.636]

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]

Где /о — спектральная плотность интенсивности излучения в центре линии на частоте ыо. Описываемый выражением (1.104) контур спектральной линии имеет колоколообразную форму с быстро (экспоненциально) спадающими крыльями (рис. 1.24). Он называется гауссовым, так как совпадает с кривой нормального закона распределения Гаусса. Ширину доплеровской линии Лыдо,, определим из (1.104) как разность частот, при которых интенсивность равна половине ее максимального значения. Полаг я /(ы)=/о/2, находим [c.59]

Как видно, доплеровское уширение растет с ростом температуры газа и с увеличением частоты (уменьшением длины волны) спектральной линии. Для видимого диапазона и температур Т 300 К, 10 с Таким образом, при рассматриваемых условиях доплеровская ширина примерно на два порядка превышает естественную и столкновительную. Именно вследствие донлеровского уширения эффективная длительность волнового цуга, а следовательно, и время когерентности (см. главу 5) составляют всего - 10 с. [c.218]

Перо позволяет увидеть дублетную структуру одной из линий (рис. 13.9, б). Однако на самом деле эта линия состоит не из двух, а из семи компонент. Дальнейшее увеличение разрешения спектрографа не имеет практического смысла, так как эти компоненты все равно будут перекрываться из-за доплеровского уширения. Поэтому возникает задача спектроско-пШу свободной от доплеровского уширения, то есть выработки методов, позволяющих довести спектральное разрешение до величины порядка естественной ширины. [c.219]

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ЛЙНИИ, линии в спектрах испускания или поглощения атома (либо др. квант, системы), отвечающие определ. излучательным квантовым переходам. С. л. характеризуются узким интервалом частот (длин волн) — шириной спектральной линии. Миним. ширина С. л. наз. естественной или р а-диационной, она отвечает переходу в изолиров. атоме (или в системе неподвижных и невзаимодействующих атомов). С. л. дополнительно уширяется вследствие хаотич. теплового движения атомов или молекул (доплеровское уширение, см. Доплера эффект), Штарка эффекта или любого другого вз-ствия квант, системы. С. л. приближённо можно считать монохроматическими с длиной волны, отвечающей максимуму интенсивности С. л. испускания (или минимуму С. л. поглощения). [c.703]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...