Допплерова ширина спектральной лини

Наконец, следует упомянуть, что во всех газовых источниках света мы всегда имеем дело со светящимися атомами газа, летящими с довольно большими скоростями по всем направлениям (скорости от 100 м/с до 2 км/с в зависимости от молекулярного веса газа и его температуры). Вследствие допплеровского смещения спектральные линии оказываются расширенными. При значительном разрежении газа, когда столкновения между светящимися атомами и окружающими частицами сравнительно редки, явление Допплера служит главной причиной, определяющей ширину спектральной линии. Наблюдение уширения спектральных линий в указанных условиях также является подтверждением эффекта Допплера. Удалось установить, например, что при охлаждении такого источника жидким воздухом ширина линий уменьшалась соответственно уменьшению средних молекулярных скоростей. [c.440]

Каждая такая спектральная линия не представляет собой, однако, излучения строго определенной длины волны, а является, как уже не раз упоминалось, излучением в очень узком спектральном участке, в котором энергия распределена так, что интенсивность быстро падает от центра к краям. Измерение ширины спектральной линии (см. 158) показывает, что в излучении разреженного газа величина этого участка нередко ограничена сотыми и даже тысячными долями ангстрема. Однако условия возбуждения могут заметно влиять и на эту величину, равно как и на положение центра (максимума) спектральной линии. Внешнее электрическое (или магнитное) поле вызывает расширение (или даже расщепление) спектральной линии, а такие внешние поля (особенно электрические) могут в условиях газового разряда обусловливаться высокой концентрацией ионов в разряде и достигать заметной величины столкновение светящегося атома с соседними во время процесса излучения также ведет к уширению линии й тому же ведет и самый факт теплового движения атома вследствие эффекта Допплера. В специальных условиях, например при мощных разрядах, сопровождающихся сильной ионизацией, или при большой плотности газа эти искажения могут достигать значительной величины. Однако [c.712]

Основным фактором, уширяющим спектральные линии в этих трубках, кроме эффекта Допплера, является взаимодействие одинаковых атомов. Для уменьшения ширины линии в трубки добав-56 [c.56]

В классической спектроскопии минимальная достижимая ширина линии определяется эффектом Допплера. При исследовании сверхтонкой структуры спектральных линий, чтобы уменьшить штарковское уширение, пользуются методом полого катода 35, 36]. При этом давление поддерживают достаточно низким, для того чтобы можно было пренебречь уширением за счет давления. Минимум допплеровского уширения достигается в разряде с полым катодом при охлаждении жидким азотом или жидким гелием. Некоторая доля электрической мощности неизбежно рассеивается на катоде. Это приводит к тому, что ширина линии в диапазоне 0,5 мк равна 10" см и более даже для самых тяжелых элементов. [c.329]

Величина 7 называется коэффициентом затухания, а х—временем затухания. В результате затухания излучение не может определяться одной единственной частотой v, но характеризуется набором частот, распределенных в некотором интервале. Другими словами, линия перестает быть строго монохроматической и оказывается расширенной (естественная ширина линий, см. 83). Однако пока мы не будем принимать во внимание естественного расширения линий, а предположим, что линии расширены лишь за счет беспорядочного теплового движения атомов (осцилляторов) в силу принципа Допплера ( 84). Тогда по отношению к каждому отдельному осциллятору сохраняются в неизменном виде формулы (I) — (4), расширение же линий определяется тем, что отдельные атомы движутся с разными (по величине и направлению) скоростями по отношению к спектральному прибору. с помош.ью которого линия наблюдается. В этом случае формула (5) относится к полному (интегральному) излучению, приходящемуся на всю линию в целом. [c.391]

Так как в обычных разрядных трубках светящиеся молекулы газа носятся вследствие теплового движения по всем направлениям, то для наблюдателя, измеряющего ширину спектральной линии, выступает еще одна причина уширения, уже отмечавшаяся в 22 свет посылается движущимися атомами, так что частота его изменена эс[)фектом Допплера (см. 128). Поскольку движение атомов происходит по всевозможным направлениям, составляющим все-возмоя ные углы с направлением наблюдения, то изменение частоты [c.574]

Многие из спектральных линий, излучение которых исполь зуется в качестве источника света, имеют сложную структуру т. е. состоят из нескольких компонент, близко расположенных относительно друг друга. Поэтому различные приемы для суже ния ширины спектральных линии (уменьшение эффекта Допплера, понижение давления паров и т. д.) оказываются э< к-тивными лишь до тех пор, пока не сказывается сверхтонкая структура линий. Использование стабильных изотопов иекогорых элементов в качестве источников монохроматического излучения позволило значительно уменьшить ширину линии. [c.63]

В Не—Ке-лазере может быть получена генерация на следующих длинах волн 3,39, 1,15 и 0,63 мкм. Ширина спектральной линии, испускаемой гелий-неоновым лазером, определяется рассмотренным ранее эффектом Допплера Однако резонатор вырезает значительно более узкие линии, соответствующие собственным частотам резонатора бУрез (рис. 3.5). Усиление может возникнуть на большом числе [c.33]

Как ясно из вывода, Д. э. должен существовать для каких угодно волн (звуковых, морских, световых и т. д.). Особо важное практич. значение Д. э. представляет однако для волн световых он дает возможность определения относительных радиальных скоростей звезд или вращения светил по смещению спектральных линий в сравнении с земными источниками тех же линий. По Д. э. определяется скорость каналовых лучей в разрядных трубках. Хао-тич. тепловое движение молекул благодаря Д. и. определяет в значительной мере конечную ширину спектральных линий в разреженных газах и т. д. В оптической области эффект Допплера многократно проверялся на опыте путем отражения света от вращающихся зеркал (Белопольский, Голицын), при непосредственно вращающемся источнике света (Майорана), при помо1ци каналовых лучей (Штарк) и т. д. [c.13]

Вследствие хаотичности теплового движения излучающих атомов эффект Допплера выразится добавочным возмущением уровней, которое и приведет к уширению спектральной линии. Оно обычно носит симметричный характер, превращая узкий контур естественной ширины в колоколообразную широкую кривую. Опыт и теоретические рассуждения показывают, что допплеровское уширение Av пропорционально1 / - , где Г — температура [c.15]

Эффект Допплера имеет место и ддя электромагнитных, в частности световых, волн, однако там он описьшается релятивистской формулой, отличной от (44.2). С ним связано уширение спектральных линий в спектрах газов тепловое движение излучающих свет атомов, наряду с другими факторами, приводит к тому, что вместо бесконечно тонкой линии, соответствуюш ей частоте излучения Уц, в спектре наблюдаются полоса конечной ширины. По наблюдению оптического эс1)фекта Допплера было обнаружено разбегание галактик, что послужило экспериментальным подтверждением модели расширяющейся Вселенной. Частоты световых волн, испускаемых удаляющимися от нас галактиками, воспринимаются земным телескопом уменьшенными и соответстеуюодяе им спектральные линии оказываются смещенными в "красную" область спектра (красное смещение). [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...