Уширение штарковское

Штарковское уширение спектральных линий в плазме [c.268]

Рис. 102. Контур спектральной линии, получающийся в общей теории штарковского уширения линий

Общая теория штарковского уширения дает соотношения, позволяющие находить концентрацию Ne и кинетическую температуру Ге электронов по ширине и сдвигу спектральных линий. Для многих линий элементов от гелия до кальция, а также для цезия вычислены константы, характеризующие уширение за счет электронов w, ионов а и параметр сдвига с1, которые позволяют находить ширину линии АЛ и ее сдвиг бЛ (в нм) по следующим формулам [c.271]

Постоянные штарковского уширения С линий лития [c.273]

Как отмечалось выше и показано на рис. 1.7, уровни Рз/2 и расположенные выше служат уровнями накачки кристаллов АИГ-Nd. Все эти уровня также состоят из серии штарковских подуровней, уширенных за счет воздействия колебаний решетки на ионы неодима. Очевидно, что чем больше таких уровней и чем они шире, тем больше поглощается свет накачки, тем эффективнее лазер. Кроме того, эффективность поглощения света накачки определяется сечением перехода. Все эти факторы в совокупности и определяют уровни накачки, используемые в лазерах. [c.26]

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]

При оценках оптических и электрических свойств плазменных образований важно знать их газовую и электронную температуру, а также степень ионизации ii. = yV,V-V. Для случая механизма коллективного пробоя на частицах аэрозоля подобного рода измерения проведены в работе [27] с Nd-лазером в режиме свободной генерации. Зависимость от времени усредненной по объему плазмы температуры, найденная в изотермическом приближении из отношения интенсивностей линий Са(/) (468,5 нМ, 487,8 нМ), представляет кривую с максимумом Г 1,7-10 К (к концу импульса генерации) и временем релаксации по полувысоте t — 4 мс. Концентрация электронов Ne, которая оценивалась по штарковскому уширению контуров линий Са(/), составила 3-10 см . [c.178]

А. Можно показать, что при этом доплеровское уширение заметно искажает дисперсионный штарковский контур только на расстояниях, меньших нескольких десятых ангстрема от центра линии, т. е. не оказывает никакого влияния на ее крылья. [c.365]

В работе [106] сравнивается штарковская теория уширения [108] с экспериментом для линий 01 и N1. Исследовалась плазма дуги, горящей при давлении от 0,5 до 5 атм. Основой смеси являлся аргон. Примеси вводились в определенных контролируемых количествах. Измерения велись одновременно в видимой и в вакуумной областях спектра. Плазма была изотермической. Электронная концентрация определялась по ширине линии Н(,. Температура определялась по двум линиям [c.373]

Р), А интенсивность в различных точках сечения пучка различна, то сдвиг тоже различен. Это различие в сдвигах уровней для различных атомов мишени приводит к появлению эффективной ширины резонанса для ансамбля атомов. Это явление иногда называют штарковским уширением резонанса. Количественные оценки штарковского уширения можно сделать, исходя 52 [c.52]

Здесь конечное состояние непрерывного спектра характеризуется волковской волновой функцией вылетевшего электрона, Е = EQ 5E — iT энергия начального состояния с учетом штарковского сдвига и уширения уровня. [c.49]

Одно такое различие состоит в том, что в лабораторных условиях предельно достижимая напряженность постоянного электрического поля составляет около 10 В/см, в то время как можно реализовать переменное поле лазерного излучения с напряженностью порядка атомной (10 В/см) и выше. Таким образом, в постоянном электрическом поле величина штарковского сдвига всегда является малой поправкой к значению исходной энергии и может быть рассчитана по теории возмущений. Напротив, в переменном поле лазерного излучения могут быть реализованы гигантские возмущения, величина которых может превышать даже саму невозмущенную энергию, хотя уширение рассматриваемого уровня может быть невелико (в противном случае исчезает понятие как связанного состояния, так и его штарковского сдвига). [c.78]

Многофотонный резонанс при наличии однофотонного перехода из резонансного состояния в непрерывный спектр. Один из важных случаев, часто встречающихся на практике, характеризуется многофотонным переходом между начальным и резонансным состояниями и однофотонным переходом из резонансного состояния в непрерывный спектр. В таких условиях анализ вероятностей различных процессов показывает, что в возмущении резонансного состояния п доминируют два процесса — динамический штарковский сдвиг 5Еп Е) ос Е и однофотонное ионизационное уширение Тп Е) ос Е . Численные коэффициенты при этих величинах, определяющие их относительную роль, могут быть определены экспериментально или путем детальных расчетов. Вероятность многофотонного перехода из начального состояния i в резонансное состояние п имеет вид Wni ос Е К 2. [c.143]

В результате динамического штарковского сдвига возникает штарковское уширение резонанса. В различных точках неоднородного распределения динамический штарковский сдвиг 5Еп (Р) различен, так что после усреднения выражения (6.4) по распределению интенсивности излучения в пространстве и времени вследствие нелинейной зависимости вероятности ионизации от интенсивности контур резонанса становится резко асимметричным и хорошо согласуется с данными эксперимента [6.7 . [c.144]

Таким образом, экспериментальные данные хорошо согласуются с описанием процесса резонансной многофотонной ионизации с ионизационным механизмом уширения резонансного состояния при учете штарковского уширения резонанса в неоднородном пространственно-временном распределении интенсивности излучения. [c.145]

Согласно оценкам по порядку величины, многофотонное перемешивание Раби пренебрежимо мало. Действительно, динамический штарковский сдвиг, расстраивающий резонанс, порядка В работе [6.12] наблюдалась резонансная многофотонная ионизация атомов ксенона и криптона интенсивным полем ультрафиолетового излучения. Было найдено увеличение выхода ионов криптона в 100 раз в окрестности мультиплета 4р М при интенсивности порядка 10 Вт/см . Модель, учитывающая динамические штарковские сдвиги и уширения в зависимости от интенсивности находится в хорошем согласии с экспериментальными данными. 3-фотонное резонансное возбуждение, сопровождаемое 4-фотонной ионизацией, на- [c.149]

Пространственно-временное распределение лазерного излучения. В реальном эксперименте неоднородность в пространственно-временном распределении интенсивности излучения может быть очень важна при определении фотоэлектронных спектров. Выход электронов различен в различных точках пространства и в различные моменты времени. В различных точках фокуса различен и потенциал ионизации. Обозначим через АЕ.1 Р) разброс в потенциалах ионизации для ансамбля атомов, находящихся в лазерном фокусе. Испускаемые электроны имеют разброс кинетических энергий в этом же интервале. Этот эффект называется штарковским уширением. [c.170]

Следует отметить, что штарковское уширение велико только при наличии насыщения ионизации. Действительно, из-за больших значений (Ж+5) выход электронов велик только в максимуме пространственно-временного распределения интенсивности лазерного излучения. Эта область увеличивается в условиях насыщения вероятности ионизации, что и приводит к усилению штарковского уширения. [c.170]

Кроме указанных выше причин существенную роль может играть явление штарковского уширения, вызванное действием электрических полей электронов и ионов. [c.29]

Эта трудность уже преодолена в оптическом диапазоне несколькими методами а) путём использования техники штарковских импульсов [183] б) путём применения техники внутрирезонаторной частотной модуляции [184] в) за счёт использования акустооптического модулятора [185]. Важным элементом оптических схем всех этих методов является узкополосный непрерывный лазер, позволяющий осуществлять селективное возбуждение широких неоднородно-уширенных спектральных линий [186]. Поскольку в эксперименте по фотонному- [c.173]

Исследование спектра оптич. излучения П. позволяет определить многие ее параметры. Ио доплеров-скому и штарковскому уширениям спектральных линий можно определить темп-ру и плотность ионов. По интенсивности излучения можно оценить количество примесей, плотность и темп-ру электронов. Регистрация мягкого и жесткого рентгеновских излучений позволяет установить наличие быстрых электронов в разрядах. Лазерные световые пучки позволяют перейти к активной диагностике в оптич. диапазоне. Измерение интенсивности и спектрального состава рассеянного излучения дает возможность определить темн-ру и плотность электронов. [c.24]

Ш. э. наблюдается и в перем. электрич. поле, причём изменение положения штарковских подуровней может быть использовано для изменения частоты квант, перехода в квант, устройствах (ш т а р к о в с к а я модуляция см., напр., Микроволновая спектроскопия). Влияние быстропеременного электрич. поля на уровни энергии атомов (ионов) определяет, в частности, штарковское уширение спектр, линий в плазме, к-рое позволяет оцепить концентрацию в ней заряж. ч-ц (напр., в атмосферах звёзд). [c.857]

Необходимо сделать еще несколько замечаний об области температур, в которой теплоемкость соли уже не может быть представлена только членом, ироиорциональньш 1/Т . Здесь трудность заключается в том, что в области, в которой разложение в ряд Ван-Флека перестает быстро сходиться, вычисление еще нескольких добавочных членов не представляет большой ценности, поскольку необходимо учитывать весь ряд в целом. Кроме того, если уширение уровней, обусловленное магнитным взаимодействием, не является действительно малым по сравнению со штарковским расщеплением, то оба максимума теплоемкости частично накладываются друг на друга, и вся задача становится исключительно сложной (даже если полностью пренебречь сверхтонким расщеплением и обменным взаимодействием). Мо- [c.468]

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]

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]

Ж. 3. наблюдается и в переменном электркч. поле, причём изменение положения штарковских подуровней может быть использовано для изменения частоты квантового перехода в квантовых устройствах штарковская модуля- ция см., напр., Микроволновая спектроскопия). Влияние быстропеременного электрич. поля на уровни энергии атомов (ионов) определяет, в частности, ударное штар-ковское уширение спектральных линий в плазме (см. Излучение плазмы), к-рое позволяет оценить концентрацию в ней заряж. частиц (напр., в атмосферах звёзд). [c.475]

Лампы тлеющего разряда. Для тлеющего разряда характерны малая плотность разрядного тока, достаточно большое напряжение и свечение в различных частях разряда. Лампы тлеющего разряда представляют собой колбу с металлическими электродами, наполненную инертным газом при давлении I—J0 тор. Наиболее распространенным видом разрядных трубок тлеющего разряда является Гейслерова трубка. Ее положительными качествами являются достаточно малая ширина линий, сравнительно высокая интенсивность, простота и удобство в обращении. При этом используется свечение положительного столба тлеющего разряда, проходящего через узкий канал ( 1—4 мм). Применение капилляра увеличивает плотность тока и яркость свечения. В трубку обычно добавляют какой-либо из инертных газов (аргон, гелий и т. д.). Это дает возможность поддерживать разряд при низком давлении рабочего газа [ 71, поэтому давление паров вещества оказывается малым, что уменьшает ширину линий. Основными причинами уши-рения линий в гейслеровых трубках являются допплеровское уширение и штарковское уширение, обусловленное внешними и внутренними ионными полями. [c.60]

Температура дуги определялась по формуле Саха, концентрация элек-Тронов измерялась по штарковскому уширению линии водорода Нр. Водород присутствовал кяк примесь. [c.41]

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]

Теория штарковского уширения линий водорода детально разработана Гримом и др. [1, 74а]. Ими сделаны существенные поправки к теории Хольтсмарка [75]. На основе теории Грима составлены таблицы, где приведены результаты расчетов контуров линий водорода (Яа, Яр, Я,, Я , 1 , 1р) при различных температурах и концентрациях электронов 1]. [c.364]

Для того чтобы, пользуясь таблицами, найти концентрацию электронов, необходимо построить эксперихментальный контур линии или определить ее полуширину. Штарковское уширение линий слабо зависит от температуры, но в более точных исследованиях температура должна быть известна, и ее определяют из других экспериментов. Одновременное действие двух причин уширения (доплеровского и штарковского эффектов) и форма контуров ряда линий водорода, в том числе и линии Ьа, рассматриваются в работе [77]. Штарковский эффект для линии Ьа в слабом электрическом поле рассмотрен в работе [78]. [c.364]

Линейчатый спектр. Основными процессами уширения резонансного дуплета б5 — 6р в исследованных диапазонах изменения полного давления и температуры являются штарковское уширение и эффект собственного давления (уширение в однородном газе). Для расчета энергии излучения использовались экспериментальные данные Кватера и Мейстера [9] по вероятностям перехода и результаты Грима [10] по штарковскому уширению линий цезия. Полуширина линий резонансного дуплета в соответствии с данными [10] может быть представлена формулой b (слг ) =0,74 X X Ые Т 1 Если предположить, что профиль линии дисперсионный, энергию излучения Епт можно рассчитать по соотношению [c.304]

Для учета излучения в остальных линиях главной серии 65 — пР (/г 7), а также в диффузной 6Р—пВ, резкой 6Р—п8 сериях и в серии 51)—пР были получены интегральные формулы. Для этого данные Мейстера и Кватера [9] для главной серии и Стоуна [11] для остальных серий по силам осцилляторов, а также данные Грима [10] по штарковскому уширению линий всех указанных выше серий были аппроксимированы с погрешностью, как правило, не выше 10% аналитическими выражениями, дающими значения /пт и 6" " в зависимости от эффективного главного квантового числа верхнего уровня т для каждой линии [c.304]

Эксперименты по наблюдению и измерению эффекта Штарка проводятся в поле излучения импульсных лазеров с модуляцией добротности при длительности импульса от нескольких наносекунд до нескольких десятков фемтосекунд. Из этих цифр легко оценить, что до очень больших значений главных квантовых чисел 10 типичные расстройки резонанса достаточно велики, так что они соответствуют постоянным времени, меньшим, чем длительность лазерных импульсов. Это означает, что величина штарковского возмущения определяется мгновенным значением напряженности поля излучения. Уровень сдвигается на фронте лазерного импульса, сдвиг достигает максимума в максимуме импульса, уменьшается на спаде импульса, и к его окончанию уровень возвращается к исходному невозмущенному значению. Таким образом, интегральный эффект, возникающий за время действия лазерного импульса, состоит в уширении наблюдаемой линии в спектре поглощения вспомогательного света. При этом величина уширения имеет порядок максимального сдвига уровня, возникающего в максимуме импульса. Именно такое уширение и наблюдалось в первом экспериментальном исследовании эффекта Штарка в поле лазерного излучения [4.Г. [c.88]

Из материала, приведенного в предыдущем разделе, видны две причины возникновения квазиконтинуума возбужденных атомных состояний в сильном внешнем поле — ионизационное уширение электронных состояний и их штарковское расщепление. Оба процесса определяют условие возникновение квазиконтинуума — Г( ) АЕ Р), где, как и выше Г( ) — ширина электронного состояния, а АЕ Р) — энергетическое расстояние между соседними уровнями. Очевидно, что переход от высоковозбужденных (ридберговских) состояний, для которых 71 1, к низковозбужденным состояниям, для которых 71 1, сильно увеличивает АЕ Р), а потому и величину критической напряженности поля, при которой достигается условие Г(F) АЕ Р). Можно избавиться и от проявления эффекта штарковского расщепления исходного состояния, выбрав в качестве такого так называемое циркулярное состояние, для которого выполняется следующее соотношением между главным (71), орбитальным (I) и магнитным т) квантовыми числами т = I = п — 1. Среди всех состояний с данным п циркулярное состояние имеет максимальное значение т, В линейно поляризованном электромагнитном поле правила отбора по т имеют вид Ат = 0. Это означает, что циркулярное состояние с фиксированным значением п связано лишь с состояниями с другими 71, т.е. с состояниями, для которых АЕ Р) велико (при 71 >1). [c.276]

После расшифровки спектра для водородных линий были вычерчены контуры линий, и на основании хольтсмарковской теории Штарковского уширения линий были предварительно оценены концентрации ионов [3]. При этом получены следующие результаты при ро=0,29 мм рт. ст. ц=4 кв, Vs = 16,5 км/сек, П/ =3,7-10 1см при Ро=0,2 мм рт. ст. и —5 кв. Vs = 19,5 км/сек, щ =3,2- 10 в 1/см . [c.58]

Несколько замечаний об эффекте Штарка. Как показано в [14]. величина штарковского сдвига (уширения) переходов в основной полосе О—1 для молекул с величиной GSE составляет (в зависимости от линии) 1—3 Гц-Вт- -см и может намного увеличиваться для высоковозбужденных переходов при наличии промежуточной эквидистантной энергетической структуры. Для высоковозбужденных переходов в Н2О, основной поглощающей компоненте воздуха, условие эквидистантности не выполняется из-за сильного ангармонизма колебаний. Кроме того, из-за меньшей величины d ( 10 GSE для переходов в ИК-Диапа-зоне и 10 22 GSE для слабых переходов в видимой области спектра) коэффициент штарковского уширения может быть существенно меньше. [c.105]

Процессы типа кенгуру обобщают класс телеграфных процессов Кубо — Андерсона в том смысле, что допускают за-висимость частоты перескоков от состояния, из которого про-исходит скачок, т. е. параметр V станобйТСЯ фуцкцийй а( 1 Т Т"= д (а(г)77 Да№ое обстоятельство делает этот тип моделей более адекватным физической реальности, например при описании явления штарковского уширения спектральных линий [13, 14]. [c.54]

Кроме этого, к уширению может приводить наложение внещнего Е- или Н-поля в частности, если излучающая или поглощающая компонента находится в плазме, то электрические микрополя электронов и ионов приводят к штарковскому уширению [78] Еще один тип спектрального искажения появляется в условиях, когда важным оказывается самопоглош,ение этот вопрос будет рассмотрен в гл. 4. [c.109]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...