Спектральная линия, форма энергии

Действительно, данные о распределении энергии импульса по частотам, доставленные такой идеальной спектрограммой, позволили бы воспроизвести только коэффициенты отдельных элементов ряда (интеграла), на которые согласно теореме Фурье можно разложить импульс, ибо интенсивность отдельной спектральной линии определяется соответствующим коэффициентом разложения. Однако форма импульса зависит не только от значения этих коэффициентов, но также и от соотношения фаз отдельных его компонент. Поэтому импульсы самой разнообразной формы могут соответствовать одним и тем же значениям коэффициентов Фурье и, следовательно, давать одно и то же спектральное разложение. Таким образом, задача о разложении данного волнового импульса в спектр при помощи заданного аппарата решается однозначно. Воспроизведение же исходного импульса по его спектру, даже полученному с помощью прибора бесконечной разрешающей силы, остается неопределенной задачей. [c.220]

Хаотическое движение излучающих атомов раскаленных газов пламени, вследствие эффекта Допплера, вызывает возникновение контура линии по форме гауссовой кривой с тем большим уширением по спектру, чем больше кинетическая энергия поступательного движения атомов или чем выше температура пламени. Если уширение спектральной линии обусловлено только эффектом Допплера, то полуширина спектральной линии связана с температурой газа Т выражением [c.421]

Найти форму спектральной линии излучения, представляющего собой хаотическую последовательность таких цугов, л Будем считать, что среднее время между соударениями много меньше радиационного времени жизни. Тогда затуханием колебаний на протяжении отдельного цуга можно пренебречь и принять для него форму отрезка синусоиды (1.86). Распределение энергии по спектру для такого цуга характеризуется выражением (1.88). Спектральную линию всего источника получим как наложение спектров отдельных цугов с учетом распределения цугов по длительности [c.62]

Интерферометр Фабри—Перо как резонатор лазера. Для получения эффекта генерации излучения, т. е. создания когерентного и направленного излучения, необходим оптический резонатор, настроенный на определенную длину волны. Он представляет собой ИФП с зеркалами сравнительно небольших размеров, между которыми помеш ается активная среда (см. 3). Часто одно из зеркал делают полупрозрачным, а другое — полностью отражаюш им. Коэффициент отражения R зеркал выбирается в зависимости от заданного усиления активной среды и может лежать в пределах 0,2—0,98. Чаще всего стремятся к увеличению параметра Rt. Лавина фотонов, возникающая в активной среде и увлекающая за собой все новые и новые порции фотонов, оказывается как бы зажатой между двумя зеркалами. В оптическом резонаторе происходит накопление электромагнитной энергии. Оптический резонатор определяет пространственную и временную когерентность лазерного излучения, а следовательно, существенно влияет на форму и ширину генерируемой спектральной линии. [c.128]

Выражение ( ) йш, фигурирующее в подынтегральном выражении в равенстве (15.3), есть средняя энергия возбуждения к-й моды. Примем, например, что наш луч имеет лоренцеву форму спектральной линии [c.152]

Одна из причин поглощения света состоит в том, что атомы, внутри которых происходят колебания, совершая тепловое движение, претерпевают столкновения друг с другом. При каждом столкновении резко и неправильно меняются амплитуды и фазы гармонических колебаний, происходит переход в тепло энергии регулярных колебаний, т. е. поглощение света. Исходя из этих представлений, Г. А. Лорентц развил теорию уширения спектральных линий, обусловленного столкновениями между атомами (молекулами) газа. Такое уширение называется ударным уширением. Лорентц показал, что в газах столкновения между молекулами при тепловом движении статистически приводят также к экспоненциальному закону затухания интенсивности волны и к форме спектральных линий такого же вида, что и при естественном затухании. [c.548]

Полученный спектр располагается в области энергий фотонов, меньших энергии ионизации примесей и состоит из линий спектральны.х серий, отвечающих энергиям оптич. переходов из основного состояния во все возможные возбуждённые состояния. У примесей одного типа доноров или акцепторов) разной хим. природы в данном ПП энергии возбуждённых состояний, в к-рые осуществляется переход, различаются очень мало, а энергии осн. состояний и соответственно энергии оптич. переходов, определяющие положение линий в спектрах фотопроводимости, существенно различны (см. Полупроводники), что и позволяет определять хим. природу примесей по спектрам фотопроводимости. Форма спектра и отд. линий даёт возможность судить об энергетич. структуре примесных атомов, их взаимодействии, образовании примесных комплексов, степени неоднородности распределения примесных атомов. Эти данные можно получать также, исследуя спектры поглощения фотонов примесями, т. е. методами абсорбционной спектроскопии. Преимущество Ф. с. состоит в её существенно большей чувствительности. Техника Ф. с. подобна технике абсорбционной спектроскопии, но в отличие от последней, где регистрация излучения, прошедшего через исследуемый образец, производится спец. приёмниками излучения, в Ф, с, приёмником служит сам исследуемый образец. [c.361]

Релеевское и комбинационное рассеяние света обычно исследуется при использовании интенсивного монохроматического излучения с частотой, расположенной в области прозрачности кристалла. В этих условиях спектр рассеяния находится в области, далёкой от спектра люминесценции, и легко выделяется. Интенсивность рассеяния очень мала. Однако по мере приближения возбуждающей частоты к резонансу интенсивность рассеяния сильно возрастает. В резонансе релеевское и комбинационное рассеяния практически неотличимы (если не учитывать, что поглощение и испускание фотонов разделены между собой промежуточными процессами). Природа релеевского резонансного излучения с возбуждённого уровня, имеющего ширину 7, зависит от спектрального состава облучающего света. Если система облучается светом с непрерывным спектром в области 7, то имеет место резонансная люминесценция, т. е. происходит два независимых процесса поглощение и последующее испускание света со спектральным распределением, обусловленным шириной уровня квантовой системы 7. Если же система облучается монохроматическим светом шириной 70 <С 7, то испускаемая линия имеет ту же ширину 70 и форму, что и первичная. При этом поглощение и излучение представляют собой однофотонный когерентный процесс. Квантовая система помнит , какой фотон она поглотила. В этих условиях энергия квантовой системы в момент взаимодействия со светом не имеет определённого значения. Таким образом, при резонансной флуоресценции нельзя сказать, в каком состоянии, основном или возбуждённом, находится молекула. Как только квантовое состояние молекулы сделается определённым, например, при измерении в течение времени, малого по сравнению со временем жизни 1/7, излучаемая энергия, из-за короткого времени измерения (меньше 1/7), будет обладать шириной, не меньшей, чем естественная ширина 7. Итак, когда молекула в процессе поглощения и излучения находится в возбуждённом состоянии, оба процесса делаются независимыми и испускаемое излучение имеет естественную ширину. [c.19]

Здесь 2" (у) — функция, описывающая форму линии излучения составляющих среды, Дp (v, О.—спектральная плотность энергии [c.144]

По сравнению с оптич. спектроскопией и инфракрасной спектроскопией Р. имеет ряд особенностей. В Р. практически отсутствует аппаратурное уширение спектральных линий, поскольку в качестве источника радиоволн используют когерентные генераторы, а частоту V можно измерить с высокой точностью. Отсутствует и типичное для оптич, диапазона радиационное ушире-вие, т. к. вероятность спонтанного испускания, пропорциональная V, в диапазоне радиоволны пренебрежимо мала. Из-за малой энергии к на единицу мощности приходится большое число квантов, что практически устраняет квантовомеханич. неонредеяёнвость фазы радиочастотного поля, к-рое можно описывать классически. Всё это позволяет получать информацию о веществе из точных измерений формы резонансных линий, к-рая определяется в Р. взаимодействием микрочастиц друг с другом, с тепловыми колебаниями матрицы и др. полями, а также их движением (в частности, Доплера эффектом в газах). Ширина линий в Р. меняется в очень широких пределах от 1 Гц для ЯМР в жидкостях до 101 Гц для ЭПР в концентриров. парамагнетиках, ферромагн. резонанса, параэлектрического резонанса ионов в твёрдых телах. [c.234]

Отсюда следует, что длину волны излучения можно перестраивать, изменяя период магнита X, или, при данном магните, меняя энергию Е электронного пучка. Выбирая, например, X, = = 10 см и /(= 1, находим, что при изменении энергии электронов от 10 до 10 МэВ излучаемый свет попадает в диапазон от инфракрасного до ультрафиолетового. Заметим, что, согласно нашему обсуждению, излучение должно быть поляризовано в плоскости, ортогональной направлению магнитного поля (см. также рис. 6.54). Чтобы найти форму спектральной линии и ширину полосы излучения, заметим, что в рассмотренной выше системе отсчета электрон излучает в течение времени ht = = (//с) [1 — (Уг/с)2] /2, где / — полная длина магиита ондулятора. Из выражения (6.54) следует, что излучение, испускаемое каждым электроном, имеет вид прямоугольного импульса, содержащего число циклов Л цикл = m lS-t /2п l/Xq, Т. е. равное числу периодов Nw = 1/К ондулятора. Тогда из теории преобразования Фурье следует, что спектр мощности такого импульса [c.430]

Однако спектроскопические исследования не всегда сводятся к обнаружению в спектре двух или нескольких близких спектральных линий, а ставят своей целью изучение распределения энергии в спектре излучения источника, определение формы и ширины отдельных линий излучения или поглощения, измерение относительной интенсивности отдельных линий и др. При такого рода исследованиях важно знать, в какой степени кепосредствснпо измеренные спектроскопические характеристики соответствуют истинным характеристикам излучения. [c.40]

В общем случае аппаратная функция А х) дгожет учитывать искажения, которые вносит как онтнческпй прибор, так и регистрирующие устройства, паирпмер фотопластинка в спектрографах пли регистрирующая схема с самописцем в спектрометрах и т. д. Чтобы при этом выделить вопрос об искажении формы распределения интенсивности по контуру спектральных линий или полос от вопросов, связанных с светосилой прибора и т. д., обычно предполагается, что полная энергия наблюдаемого распределения равна полной энергии, входящей в прибор ирп истинном распределении. Мате1матически это означает, что аппаратная функция [c.107]

Помимо систематич. искажений спектра, имеют место также случайные искажения или ошибки, связанные с различного рода флуктуац. процессами ( шумами ), в частности с шумами в приемнике излучения, к-рые определяют точность измерения энергии в регистрируемом спектре. В результате действия 1пумов регистрируемая спектральная линия имеет не гладкую (рис. 2, а), а зубчатую форму (рис. 2, 6). Ири определении разрешающей способности С. п. необходимо учитывать совместное действие аппаратной ф-цин II шумов приемника. [c.10]

Что касается высотного распределения опт, то нетрудно заметить, что его высотный ход определяется двумя противоположными процессами с одной стороны, за счет трансформации формы контура спектральной линии поглощения Н2О с высотой коэффициент перед больцмановским значением энергии кТ) возрастает от [г — + ф(Лге)] до [2 —гl (Лve)], где ф(Аге) и г1)(Лге) учиты- [c.158]

Обычно оже-электроны экспериментально наблюдают в виде noToitoB эл-нов с определ. энергиями, не зависящими от энергии возбуждающих ч-ц. Первичная вакансия заполняется эл-ном вышележащего уровня за время 10-1 —10с, это приводит к тому, что мин. ширйны оже-линий составляют неск. эВ (см. Ширина спектральных линий), в тех случаях, когда переходы включают эл-ны валентной зоны, её энергетич. структура также влияет на ширину и форму оже-линий. В хим. соединениях могут наблюдаться переходы с участием уровней энергии разл. атомов, входящих в соединение, в атомах, адсорбированных на подложках,— уровней энергии атомов адсорбата и подложки. [c.484]

Р. отличается от оптич. спектроскопии и инфракрасной спектроскопии специфич. особенностями а) благодаря малым частотам со и, следовательно, малым энергиям квантов в Р. исследуются квант, переходы между близко расположенными уровнями энергии. Это делает возможным изучение таких вз-ствий в в-ве, к-рые вызывают очень малые расщепления энергетич. уровня, незаметные для оптич. спектроскопии. В Р. исследуются вращат. и инверсионные уровни зеемановское расщепление уровней эл-нов и ат. ядер во внеш. и внутр. магн. полях [см. Микроволновая спектроскопия. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)] уровни, образованные вз-ствием квадрупольных моментов ядер с внутр. электрич. полями [см. Ядерный квадрупольный резонанс (ЯКР)] и вз-ствием эл-нов проводимости с внеш. магн. полем [см. Циклотронный резонанс (ЦР)]. В магнитоупорядоченных средах наблюдается резонансное поглощение радиоволн, связанное с коллективным движением магн. моментов эл-нов (см. Ферромагнитный резонанс, Антиферромагнитный резонанс), б) Естеств. ширина спектральной линии в радио-диапазоне очень мала (Aw (o ). Наблюдаемая ширина Ло) обусловлена разл. тонкими вз-ствиями в в-ве. Анализ ширины и формы линий позволяет количественно их оценивать, причём ширина и форма линии в Р. может быть измерена с очень большой точностью, в) Измерение длины волны Я, характерное для оптич. спектроскопии, в Р. заменяется измерением частоты со, что осуществляется обычно радиотехнич. методами с большой точностью. Это позволяет измерять тонкие детали спектров, связанные с малыми сдвигами уровней [c.610]

В резонансе релеевское и комбинационное рассеяния практически не отличимы от люминесценции (если не пользоваться определением люминесценции по Степанову). Как показал Гайтлер ([465], 20), природа релеевского резонансного излучения с возбужденного уровня, имеющего ширину у, зависит от спектрального состава облучающего света. Если система облучается светом с непрерывным спектром в области у, то имеет место резонансная люминесценция, т. е. происходят два независимых процесса поглощение и последующее испускание света со спектральным распределением, обусловленным шириной уровня квантовой системы у. Если же система облучается монохроматическим светом с шириной уо "С Т. испускаемая линия имеет ту же ширину уо и форму, что и первичная. При этом поглощение и излучение представляют собой однофотонный когерентный процесс. Квантовая система помнит , какой фотон она поглотила. В этих условиях энергия квантовой системы в момент взаимодействия со светом не имеет определенного значения. Таким образом, в процессе резонансной флюоресценции нельзя сказать, в каком состоянии, основном или возбужденном, находится молекула. Как только квантовое состояние молекулы сделается опре- [c.578]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...