Штарка эффект линейный

Постоянная С в формуле (4) определяется при п = 2 и п — 4 по экспериментально наблюдаемому эффекту Штарка, соответственно линейному или квадратичному. Для ван-дер-ваальсовских сил при л = 6, если возмущаемый атом имеет один валентный электрон, характеризуемый квантовыми числами ли/, приближенно [c.498]

Классическая теория (см. выше) не в состоянии объяснить эффект. Подобно аномальному эффекту Зеемана явление Штарка требует для своего объяснения учета законов строения атома, т. е. квантовых законов. Квантовая теория явления, разработанная впоследствии (Эпштейн — Шварцшильд, 1916 г.), удовлетворительно объясняет все его особенности. Также удовлетворительно объяснено то обстоятельство, что другие элементы, обладающие более чем одним электроном, не обнаруживает линейного эффекта Штарка. Ионизованный атом гелия с одним электроном, наоборот, дает линейный эффект, подобный эффекту в водороде. [c.632]

Эффектом Штарка называется расщепление уровней энергии атома во внешнем однородном электрическом поле. Это расщепление может быть как линейным ПО внешнему полю, так и квадратичным в зависимости от характера вырождения уровней энергии в отсутствие внешнего поля. [c.256]

Ограничимся пока рассмотрением линейного эффекта Штарка, выражаемого формулой (5а). По этой формуле получаем для изменения частот линий во внешнем электрическом поле [c.378]

Такое приближение оправдывается тем, что при линейном эффекте Штарка (линии водорода, высокие члены диффузных серий щелочных металлов) компоненты линии расположены густо и равномерно вдоль всей области расщепления (см., например, рис. 206). Пользуясь указанным приближением, можно вычислить ширину линий, для которых получается соответственно при возмущении [c.496]

Наблюдения дают хорошее согласие между расчетным] экспериментальными данными для линий с большим линейным эффектом Штарка (подробнее см. 88). [c.496]

Различные значения п соответствуют различным типам взаимодействий. В случае, если возмущение вызывается свободными электронами и ионами и возмущаемая частица обнаруживает линейный эффект Штарка, л = 2 для квадратичного эффекта Штарка п = А в случае взаимодействий между нейтральными частицами с силами Ван-дер-Ваальса л = 6. При п = 2 контур линии симметричен и не смещен по отношению к ее первоначальному положению. При л — 4 и п 6 происходит сдвиг линии. Значения ширины линий Av и их сдвигов 0V для всех трех случаев приведены ниже ) [c.498]

При п = А и п=6 зависимости ширин линии от скорости соударяющихся частиц-у несущественно отличаются друг от друга Avg.— v Совсем иная зависимость получается при линейном эффекте Штарка в этом [c.498]

Для нейтрального гелия (Не1) были исследованы линии, дающие как линейный, так и квадратичный эффекты Штарка. Из линий, обнаруживающих линейный эффект Штарка, контур измерялся в следующих случаях [c.507]

Ширина Av при линейном эффекте Штарка, [c.507]

M" J уширение, обусловленное линейным эффектом Штарка для атомов водорода и водородоподобных ионов, преобладает над доплеровским. Форма линий и их полуширина бЯш становятся мало чувствительными к значениям темп-ры Это позволяет применять такие линии для определения путём подбора такого значения п , при к-ром расчётный контур лучше всего согласуется с измеренным /д (X). Менее точен, но более удобен метод определения по измеренной полуширине т. к. расчётные графики зависимости бХш (Пе) для многих линии построены. По контурам линий других атомов значение мож- [c.607]

Второй вопрос — в каких условиях в переменном поле реализуется нерезонансный сдвиг уровней в системах с постоянным дипольным моментом (аналог линейного эффекта Штарка) Простого и общего ответа на этот вопрос нет ответ зависит как от частоты, так и от напряженности возмущающего поля. Кроме того, атомные системы с постоянным дипольным моментом являются в известном смысле экзотикой. Поэтому рассматривать этот вопрос мы здесь ие будем. Интересующиеся могут получить на него исчерпывающий ответ в книге [2], п. 6.3.4. [c.40]

Квадратичный штарк-эффект может наблюдаться и в атомных систе.мах с одним электроном (в атоме водорода и в водородоподобных ионах). В этом случае дополнительная энергия, пропорциональная < , обусловлена взаимодействием некоторых уровней атома, возмущающих друг друга. Это имеет место, когда энергия взаимодействия атома с полем становится сравнимой с энергетическим расстоянием между соседними уровнями. Например, в водородном атоме имеется очень малое тонкое расщепление уровней. В очень слабых электрических полях штарковское смещение уровней меньше величины тонкого расщепления, и наблюдается линейный эффект Штарка. При увеличении поля в результате возрастающего щтарковского расщепления уровней происходит их сближение. Они начинают взаимодействовать друг с другом. Наиболее сильно взаимодействуют уровни с одинаковым главным квантовым числом п, но с разными побочными квантовыми числами I, различающимися на единицу. Например, уровень Р, у которого 1=1, сильно возмущается близкими уровнями 8 и имеющими соответственно 1=6 и 1 = 2. В результате такого взаимодействия к линейному штарк-эффекту добавляется квадратичный. [c.265]

При дальнейшем увеличении поля тонкое расщепление уровней можно не учитывать по сравнению с дополнительной энергией, приобретаемой атомом в поле. В таком приближении уровни тонкой структуры можно считать вырожденными (совпадающими по энергиям). При этом снова наблюдается линейный штарк-эффект. Для водородного атома с его очень малым тонким расщеплением уровней электрические поля практически во всех источниках света являются достаточно большими, чтобы наблюдался линейный эффект Штарка. [c.265]

Очень большие электрические поля (для водорода < 10 В/см) приводят к такому изменению энергии расщепившихся уровней, что может возникнуть взаимодействие уровней с разными главными квантовыми числами я. При этом опять наблюдается квадратичный штарк-эффект. Чередование линейного и квадратичного штарк-эффекта с увеличением поля схематично показано на рис. 99. [c.266]

Рис. 99. Чередование линейного и квадратичного штарк-эффекта с ростом напряженности < внешнего электрического поля для водородных уровней 22Р /2, 2 51/2 и З Рз/г — энергия уровня, к — квантовое число (см. (5.52) ) / — слабое поле (линейный штарк-эффект) II—промежуточное поле (квадратичный штарк-эффект) III — сильное поле (линейный штарк-эффект) IV—сверхсильное поле (квадратичный штарк-эффект)

Линейный штарк-эффект, аналогичный описанному, может наблюдаться и в случае сложных атомов. Для этого необходимо, чтобы рассматриваемые уровни были водородоподобны, т. е. для них можно было бы пренебречь тонким расщеплением. В атомах многих элементов водородоподобными являются уровни с большим побочным квантовым числом / (уровни ) и f) и среди них — особенно уровн1г с высоким главным квантовым числом п. [c.268]

В качестве примера можно привести атом лития, наиболее близкий к водородной системе. Схема уровней Ь1 изображена на рис. 18. Уровень 4 Я, при переходе с которого излуч.ается линия с длиной волны >ь=460,3 нм, подвержен линейному штарк-эффекту при напряженности поля < 30 кВ/см. Поле такой величины вполне достижимо, например, в искровых источниках света. Более высокий уровень 5 0 (Х=413,2 нм) при всех реальных полях в источниках света обнаруживает линейный эффект Штарка. Это относится и к еще более высоким уровням (Х=391,5 нм) и 7 0 (Х=379,5 нм). [c.268]

Чем ниже уровень и чем меньше квантовое число I, тем больше должны быть поля, обеспечивающие переход штарк-эффекта из квадратичного в линейный. Так, для резонансных уровней сильные поля, достаточные для появления линейного эффекта Штарка, настолько велики, что недостижимы в реальных источниках света. [c.268]

Для атома водорода и водородоподобных ионов уширение линий при линейном штарк-эффекте вполне удовлетворительно объясняется статистической теорией. Согласно этой теории расщепление линий, описываемое функцией /(< , V), происходит как бы в однородном поле с напряженностью ( , вызываемом квазинепо-движными заряженными частицами (ионами). Имеется некоторая вероятность (ё) существования напряженности поля, вызывающей появление в излучении частоты V. В этом случае контур линии рассчитывается статистически через вероятность < ё) [c.269]

Вычисление контура линии по формуле (5.58) в общем случае очень сложно. Для упрощения можно предположить, что под действием поля линия растягивается в равномерную полоску. Это приближение вполне удовлетворительно, так как при линейном эффекте Штарка (например, в случае бальмеровских линий водорода) компоненты линии располагаются густо и равномерно по всей области расщепления (рис. 101). В таком приближении ширина линии за счет действия ионов при линейном штарк-эффекте считается равной расстоянию между крайними штарковскими компонентами [c.269]

Значительно больший практический интерес представляют линии, в реальных полях плазмы подверженные линейному штарк-эффекту, — линии водорода и водородоподобных ионов. Эти линии обычно настолько широки, что их ширина может быть измерена на спектрах, полученных с обычными спектрографами средней или высокой дисперсии. Штарковское уширение водородных линий рассчитано для температур от 10 000 до 40 000 К (для Яр от 5000 К) и для концентраций Уе от 10 до 10 см (для Яр от [c.271]

При очень высоких электронных плотностях уширение линий настолько велико, что крылья линий с разными главными квантовыми числами перекрываются. В этих условиях измерение ширины линий затруднено и, кроме того, к линейному штарк-эффекту добавляется квадратичный. При значениях Л е, меньших 10 см , штарковское уширение становится незначительным, и контур линии в большей степени может определяться другими факторами, например эффектом Доплера. При малой ширине линии нельзя пренебрегать и аппаратурными искажениями формы линии. [c.272]

Экспериментальная установка. Для измерений Ме по ширинам линий с линейным штарк-эффектом удобно использовать спектрограф с большой дисперсией, чтобы при получаемых уширениях можно было пренебречь аппаратными искажениями. Если ширина аппаратной функции не превышает /б от ширины линии, аппаратные искажения можно считать малыми. [c.274]

Когда смещение терма под влиянием внешнего электрического поля становится таким, что он приближается к соответствующему водородному терму то квадратичный эффект Штарка сменяется линейным. В еще [c.385]

Наиб, прецизионный метод определения состоит в измерении расщепления уровней энергии и соответст вующих спектральных линий при наложении на М. внеш. электрич. поля (Штарка эффект). В общек случае вращат. уровень с заданными /, К расщепляется в электрич. поле на (2/ -f 1) компонентов, т. к. в электрич. поле энергия уровня зависит ещё и от магн. квантового числа т, т. е. квантового числа проекции угл. момента J на направление поля т = —/, —J -Ь 1,. ., -f- /. Обычно напряжённость внеш. электрич. поля Е выбирают так, чтобы энергия взаимодействия М. с полем (—р ) была значительно меньше энергии вращат. перехода. Тогда величина штарковского расщепления уровня энергии зависит от Е или линейно (эффект Штарка 1-го порядка), или квадратично (эффект Штарка 2-го порядка) в общем случав она выражается как аЕЬЕ - -.... Если поле направлено по оси г, фиксированной в пространстве, то энергия взаимодействия М. с полем будет равна — где рг — проекция р на ось z. [c.190]

К наибольшему У. с. л. приводит взаимодействие с за-ряж. частицами в плазме—т. и. штарковское уширение. Для водородоподобных линий осн. роль играет квазистатич. уширение ионами за счёт линейного Штарка эффекта. При этом ширина линии ЗшмЛ г (Л , — концентрация ионов), а сдвиг практически отсутствует. В случае неводородоподобных линий определяющим является уширение электронами вследствие квадратичного эффекта Штарка. Штарковское уширение широко используют для определения концентрации заряж. частиц. [c.262]

Показатель п зависит от рода возмущающей частицы п = 2 или п = 4 для случая явления Штарка, т. е. для случая возмущения атома электрическими полями электронов и ионов (п = 2 соответствует случаю линейного штарк-эффекта п = 4 — случаю квадратичного штар к-эффекта). [c.30]

Штарк (1913 г.) преодолел это затруднение и открыл явление, названное его именем и совсем не похожее на предсказанное Фогтом явление в водороде было гораздо сильнее ожидаемого и, кроме того, оказалось зависящим от первой степени напряженности доля Е (линейный эффект). [c.630]

Квадратичный эффект, предсказанный Фогтом, был открыт значительно позднее (1924 г.), и связан при помощи полной теории с линейным эффектом Штарка. Грубое наблюдение влияния электрических полей на спектральные линии водорода возможно в любой разрядной трубке вблизи катода, где господствуют сильные поля (метод Ло Сурдо). [c.632]

Линейный эффект Штарка, характерный для водорода (в не слишком сильных полях), пропадает в тех случаях, когда уровни не вырождены по отношению к квантовому числу /. Поэтому у неводородных атомов в слабых внешних электрических полях линейный эффект, как правило, отсутствует, и наблюдается лишь квадратичный эффект Штарка. [c.383]

Функция / Е, v) должна давать положение всех штарковских компонент данной спектральной линии, в зависимости41ет напряженности поля. Очевидно, выражение такой функции весьма громоздко, и использовать ее для вычислений практически не представляется возможным. Поэтому Хольцмарк воспользовался довольно грубым приближением. А именно, он предположил, что под влиянием электрического поля линия растягивается в полоску, постоянную по интенсивности ширина полоски для линейного эффекта Штарка полагается равной расстоянию между крайними компонентами штарковского расщепления. Обозначая ширину этой полоски через 2v, можно написать [c.496]

Таким образом, для линий с квадратичным эффектом Штарка должен наблюдаться значительный сдвиг, приблизительно равный самому расширению линии для линий, расширенных возмущающим действием ван-дер-ваальсов-ских сил, сдвиг меньше. И ширина и сдвиг линии во всех случаях растут линейно с концентрацией атомов Nq, т. е. с давлением (при постоянной температуре). Как мы указывали в предыдущем параграфе, это подтверждается опытами. Сдвиг, вообще говоря, может происходить в разные стороны, поскольку константы могут отличаться по знаку для различных частиц в большинстве случаев он происходит в красную сторону. [c.499]

Хольцмарк, как уже отмечалось, использовал этот метод для атомов с линейным эффектом Штарка, а Унзольд и Маргенау [26.27] — ддя квадратичного эффекта Штарка при этом они считали, что имеется лишь одна штарковская компонента, смещающаяся на величину [c.499]

По Шпитцеру, для случая линейного эффекта Штарка формула (10) принимает вид [c.501]

Контур линии Не II, л 4686 А, обнаруживающей линейный эффект Штарка хорошо согласуется с вычисленным по теории Хольцмарка [ J, как это видно [c.506]

Определение концентрации электронов. Оно основано на теоретических расчетах контуров спектральных линий. Контур линии позволяет определить концентрацию электронов, если основной причиной, вызывающей уширение линии, является штарковский эффект. При больших концентрациях электронов (Л е> Ю сж- ) и не очень высоких температурах (7< 10 °К) контур большинства линий мало искажается доплеровским уширением. На крыльях линии (даже при доплеровских уширениях, сравнимых со штарковскими) контур линии определяется только штарков-ским уширением. Для определения концентрации электронов чаще всего применяются линии водорода, так как для них наблюдается линейный эффект Штарка. [c.363]

Концентрация заряженных частиц измерялась тремя спектроскопическими способами по исчезновению границы бальмеровской серии, по уширению линии обладающей линейным эффектом Штарка, и по уширению линии Си 4267 А обладающей квадратичным эффектом Штарка [9, 10]. Температура плазмы была оценена по максимальной интенсивности линий ионов кислорода. [c.267]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...