Доплера ширина

Эффект Доплера. Ширина спектральной линии [c.343]

Новые звезды. Астрономы иногда наблюдают взрыв звезды, при котором часть вещества из ее наружных слоев выбрасывается с большой скоростью. Такая звезда называется новой звездой. Недавно новая звезда, которая после взрыва была окружена оболочкой, наблюдалась визуально. Было найдено, что угловой диаметр оболочки увеличивается со скоростью 0,3" в год. Спектр новой звезды представляет собой обычный звездный спектр с дополнительными широкими линиями испускания, ширина которых в единицах длин волн остается постоянной и равной около 10 А (в области длин волн 5000 А), хотя интенсивность этих линий ослабевает. Их ширина истолковывается как мера смещения Доплера между излучением частей оболочки, приближающихся к нам и удаляющихся от нас. Определить расстояние до повой звезды, если эта оболочка оптически прозрачна (при этом предполагается, что мы получаем столько же света с дальнего полушария, сколько и с ближнего). Ответ. 1,2-10 см. [c.340]

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]

Энергия и импульс у-кванта во много раз больше, чем у фотона видимого света соответственно во много раз больше и энергия отдачи W. При Йсо = 100 кэВ получаем (для 7Ис = 10 МэВ), что 17 0,1 эВ. Время жизни атомных ядер на возбужденных уровнях порядка 10 "—Ю с следовательно, естественная ширина спектральных линий составляет примерно 10 5—10 эВ. Основную роль играет в данном случае, однако, не естественная, а доплеров-ская ширина при комнатных температурах она оказывается порядка 0,1 эВ, т. е. того же порядка, что и энергия отдачи W. [c.206]

Основным уширяющим фактором линии рабочего перехода 632,8 нм является эффект Доплера, составляющий 1500 МГц. Он намного превышает однородную часть уширения линии, которая определяется естественной шириной уровней и их уширением в разряде и обычно не превышает 1О0 МГц. [c.305]

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]

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

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]

Ширина спектральной линии, излучаемой плазмой, определяется главным образом эффектом Доплера л эффектом Штарка, хотя в некоторых условиях может оказаться важным ушл-рение линии, связанное с взаимодействием атомов самого газа или самопоглощением ). [c.362]

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]

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]

Однако масштаб является реалистичным далеко не во всех случаях. Например, в газе при температуре Т =0 из-за теплового движения атомов возникает эффект Доплера, приводящий к доплеровской ширине Гд, которая во всех реальных случаях гораздо больше естественной ширины Так, при комнатной температуре и частоте перехода, лежащей в видимом диапазоне, Гд>10 см , т. е. Гд > Ю п- Можно указать и на другие типичные случаи, когда эффективная ширина Г > ( (лекции 2). [c.39]

Критерий реализации прямого процесса ионизации на практике отличен от приведенного в гл. I. Дело в том, что в реальной экспериментальной ситуации ширина резонансов в ансамбле атомов отличается от ширины резонанса в изолированном атоме, а лазерное излучение, как правило, имеет ширину спектра A j, превышающую естественную ширину атомных уровней. Доплеровское уширение Г в зависит от вида атомной мишени — для мишени в виде газа (пара) исследуемых атомов — это линейный эффект Доплера, а для атомного пучка — это квадратичный эффект Доплера, много меньший линейного. Поэтому в реальной ситуации в правой части неравенства [c.113]

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]

Аналогичной зависимости подчиняется и распределение энергии в спектре лазера. Ширина спектральной линии в общем случае зависит от ряда факторов затухания осциллятора вследствие действия лоренцова трения, соударений однородных и разнородных атомов соударений атомов газа со стенками сосуда, в котором он находится, эффекта Доплера, и с достаточным для практики при()/шжением может быть описана формулой [c.44]

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]

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]

Несмотря на низкие энергетические характеристики, не позволяющие использовать Не — Ne-лазвр в термической и селективной технологии, он является самым распространенным газовым лазером. Причина такой популярности обусловлена прежде всего его уникальными спектральными характеристиками. Благодаря низкому давлению газа, ширина линии излучения Не — Ые-лазе-ра определяется эффектом Доплера и согласно (1.38) составляет 10 Гц. При характерных длинах лазера ( 10 см) расстояние между собственными частотами резонатора [см. (2.13)] составит также 10 Гц. Поэтому Не — Ne-лазср позволяет осуществлять одночастотную генерацию на одной продольной моде и обладает исключительно высокой монохроматичностью и стабильностью излучения (Av/vo 10 ). Эти качества, а также возможность генерации в видимом диапазоне длин волн делают Не — Ne-лазер незаменимым элементом во многих оптических устройствах, предназначенных для измерения расстояний, контроля размеров, лазерной связи и научных исследований. Очень часто Не — Ne-лазер используется в качестве вспомогательного оборудования для юстировки и визуализации положения луча в других лазерных системах. Большой интерес вызывают появившиеся в последнее время сведения о возможности эффективного использования Не — Ne-лазеров в медицине. [c.159]

Основной вклад в ширину линии СОг-лазера дает эффект Доплера. Однако по сравнению с лазером, скажем, видимого диапазона из-за низкой частоты vo лазерного перехода допле-ровская ширина линии довольно мала (около 50 МГц) [см. [c.366]

Важной чертой СОг-лазера является малая ширина линии усиления на переходе (00 1) — (10 0). Однородное уширение линии усиления вызвано эффектом Доплера и при давлении в несколько миллиметров ртутного столба и рабочей температуре ЗООК составляет 50... 60 МГц. Это обстоятельство позволяет сравнительно просто создавать одночастотные лазеры, что весьма важно для лазерной доплеровской локации. В самом деле, при длине резонатора 1 м разность частот между соседними модами ргвпа 150 МГц, т. е. одновременная генерация двух продольных мод оказывается невозможной. [c.175]

В случае отдельной спектральной линии газоразрядного источника, уширенной вследствие эффекта Доплера, фор.ма контура описывается функцией Гаусса /(х) ехр(—а х ). Для нахождения видности (5.25) нужно рассчитать значение С(А), определяемое формулой (5.23). Вычисляя соответствующий интеграл (см. задачу 2), получаем 1 (А)=ехр —[А/(2а)] . С увеличением разности хода видность полос монотонно убывает (рис. 5.14,6) и полосы практически исчезают при А 2n/6f , где Ьк= /Ггт2/а — ширина спектрального контура на половине высоты. Именно такую кривую видности получил Майкельсон при исследовании красной линии кадмия. [c.226]

Конечно, рассмотренный пример, в котором все волновые цуги одинаковы, дает лишь идеализированное представление об излучении реальных источников. Тепловое движение излучающих ато.мов приводит вследствие эффекта Доплера к различию средних частот, сопоставляемых отдельным цугам. Во. многих случаях такое неоднородное уширение определяет форму и ширину спектральных линий. Поэтому нельзя ожидать, что для излучения реальных источников квазимонохро.матического света понятие длины когерентности. можно столь просто и наглядно трактовать в буквальном смысле как протяженность волновых цугов. Однако для любого излучения, занимающего спектральный диапазон Ьк, длину когерентности [c.227]

Регистрация ширины спектральных линий позволяет определить кинетическую энергию ионов, если основная причина уширения липий связана с эффектом Доплера [3]. [c.254]

В-третьих, двухфотонное поглощение можно использовать для получения узких резонансов в спектроскопии высокого разрешения. Такие узкие резонансы возникают в центре уширенных вследствие эффекта Доплера линий в поле встречных волн с частотой а>ь (ср. п. 3.112), распространяющихся в направлениях г и —г. Для атома с компонентой скорости Юг одна волна обладает частотой со = йL11 Уг, а другая — частотой и" = сй/. — kL vz-Все атомы независимо от их скорости принимают одинаковое участие в двухфотонном поглощении встречных волн при выполнении условия резонанса сою = со + + со" = 2сй1 между частотой перехода сою и лазерной частотой ац- Ширина этого резонанса определяется исключительно однородной шириной линии, которую можно измерить на основании описанного метода (см., например, [3.1-7]). [c.316]

В подавляющем большинстве случаев ширины линий эмпссионных спектров во много раз превышают радиационные ширины, а контуры линий оказываются значительно более сложными, чем дисперсионные. Причины этого — эффект Доплера (см. Доп-лероап,-ое уширение спектральных линий) и взаимодействие излучающего атома с окружающими его частицами. [c.419]

В микроволновой Р. при давлениях газов 10 — 10 мм рт. ст. ширина линии определяется peдни временем X между соударениями молекул друг с другом А = = 1/2ЯТ. Уширение линий может быть обусловлено "акже сдвигом резонансных частот для отдельных частиц, напр, из-за Доплера эффекта и неоднородности магнитного поля iio в различных точках исследуемого образца или из-за не-разрешешюй сверхтонкой структуры (неоднородное уширение). В случае ЭПР играет роль обменное в з а м о-действие, приводящее к обменному сужению линий. [c.306]

Для возбуждения Р. ф. существен спектр, состав исходного излучения, в часттюсти при возбуждении резонансной линией последняя не должна быть само-обращенной. Ширина линии, излучаемой в процессе Р. ф., обычно меньше возбуждающей и определяется доплеровеким уширением спектральных линий. При исключении эффекта Доплера (эксперименты на атомных пучках) ширина излучаемой линии становится естественной, т. е. характеризуется вероятностью соответствующего спонтанного перехода. Эта же величина определяет интенсивность Р. ф. при данном давлении паров и интенсивности возбуждения. При больших р, а также в присутствии посторонних газов соударения излучающих систем приводят к дотгол-нительному (часто доминирующему) уширению линии. [c.398]

Смотреть страницы где упоминается термин Доплера ширина : [c.40] [c.205] [c.410] [c.153] [c.490] [c.548] [c.554] [c.45] [c.358] [c.451] [c.661] [c.282] [c.394] [c.51] [c.84] [c.129] [c.53] [c.33] [c.326] [c.387] [c.187] [c.88]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...