Ширина спектральных линий и затухание излучения

Ширина спектральных линий и затухание излучения [c.571]

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]

Метод эквивалентной ширины. Эквивалентная ширина линии (или полное поглощение)—это энергетический поток, поглощенный в линии и отнесенный к спектральному потоку, падающего излучения. Или, иначе говоря, это щирина линии поглощения, имеющей прямоугольный контур, внутри которого свет поглощается полностью, поглощающий столько же энергии, что и рассматриваемая линия. Для оптически толстых слоев, ко-пда поглощение в центре линии ТЗ К велико, что падающее излучение полностью поглощается, эквивалентная ширина линии определяется ее крыльями [47, 48]. В этой области контур линии определяется только затуханием и тогда [c.296]

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]

Методы возбуждения и регистрации того или другого спектрального диапазона зависят от поставленной задачи. Отметим, что спектральная линия, которую можно получить с помощью источника, излучающего линейчатый спектр, не может быть бесконечно узкой, а обладает конечной шириной Av, с и ДЯ, нм, или в волновых числах Да, см , если а= 1Д. Это происходит потому, что даже изолированный атом при излучении будет иметь затухание, что и определит естественную ширину излучения. [c.7]

Переменные самой функции и ее спектра (в данном случае — время и частота) являются сопряженными, поэтому для произведения времени затухания т и ширины спектра Асо выполняется универсальное ограничение т Асо 2я. Таким образом, амплитуда колебаний уменьшается вдвое за несколько миллионов периодов. Можно считать, что излучение отдельного атома представляет собой волновой цуг конечной длительности т - 10 с и протяженностью / = с т 3 м. Последняя оценка соответствует длине когерентности в условиях генерации излучения одной спектральной линии естественной ширимы и свободного затухания атомного осциллятора. [c.216]

Метод матрицы плотности в дальнейшем усиленно развивался, в особенности при изучении ядерной магнитной релаксации [5—10]. Мы ограничимся рассмотрением разбавленных систем, в которых энергия взаимодействия между частицами значительно меньше расстояний между энергетическими уровнями, а также гораздо меньше разностей между этими расстояниями для одной частицы. Случай эквидистантных уровней рассматриваться не будет. Эти предположения обычно выполняются в оптической области спектра, а иногда и в СВЧ области для разбавленных парамагнитных материалов. Широта области, в которой гамильтониан случайных взаимодействий имеет постоянную спектральную плотность, обычно превышает ширину линий отдельных переходов. Эти переходы связаны с излучательными и безызлучательны-ми процессами, при которых происходит поглощение или излучение фотонов и (или) фононов. Взаимодействие со случайными (тепловыми) полями излучения и колебаниями решетки включает эффект спонтанной эмиссии. Если воспользоваться терминологией теории магнитной релаксации, то рассматриваемый случай относится к модели быстрого движения в изотропной среде . В этом случае влияние гамильтониана случайных взаимодействий на движение матрицы плотности описывается феноменологическими параметрами затухания. [c.384]

Всякая причина, обусловливающая затухание электронных колебаний в атоме, влияет, конечно, на ширину спектральной линии, ибо вследствие затухания колебание перестает быть синусоидальным, и соответствующее излучение будет более или менее отличаться от монохроматического. Поэтому и затухание вследствие излучения и затухание, обусловленное соударениями, ведут к тем больщему уширению спектральной линии, чем больше значение этих факторов. Затухание вследствие излучения должно характеризовать атом, поставленный в наиболее благоприятные условия, т. е. вполне изолированный от воздействия каких-либо внешних агентов. Поэтому ширину, обусловленную этой причиной, называют естественной или радиационной шириной спектральной линии. Величина ее обусловлена механизмом излучения атома. Рассматривая атом как электрический диполь, колеС>лющийся по законам [c.572]

Р. и. приводит к затуханию колебаний заряда, что проявляется в ушнрении спектральной линии излучения (т. н. естественная ширина спектральной линии). [c.300]

Что касается результатов теории для явлений эмиссии, абсорбции и дисперсии, то мы отсылаем читателя к гл. V Handb. d. Phys., т. XXIV, 1933. Важный успех этой теории заключается в возможности расс.мот-реть корректным образом затухание излучения (и, следовательно, также вопрос о ширине спектральной линии). [c.323]

Все волоконно-оптические системы связи первого поколения использовали в качестве фотодетекторов ЛФД, и большинство из них требовали лазерных источников излучения. Несмотря на то, что замена лазера светодиодом, а ЛФД /з-г-л-фотодиодом приведет к созданию более дешевой, простой и надежной системы, предельно допустимые потери по мощности при этом составят 10. .. 20 дБ и для СД и дополнительно 10. .. 20 дБ при использовании /з-г-л-фотодиода. Дальность связи становится критически зависящей от потерь в волокне, а при большей пропускной способности она ограничивается материальной дисперсией. В Риме была введена в строй ВОЛС без ретранслятора длиной 7,8 км с информационной пропускной способностью 34 Мбит/с, использующая светодиоды в качестве источника излучения. В них было учтено меньшее затухание и рассеяние на более длинных волнах при применении светодиодов на GaAIAs, излучающих на длине волны 0,9 мкм при ширине спектральной линии 36,5 нм. Чувствительность оптического приемника этой ВОЛС, состоящей из фотодетектора на кремниевом ЛФД и трансимпедансного усилителя, составила — 50 дБм (без учета дисперсионных потерь). Распределение мощности, приведенное в табл. 17.5. показывает, что для ВОЛС длиной 7,8 км общие допустимые потери в волокне с учетом потерь на соединения не должны превышать 3 дБ/км. [c.444]

Ушпрение спектральных линий обусловлена рядом причин — прежде всего радиационным затуханием, присущим каждой излучающей системе. Собственные ко, 1ебания излучающей системы должны быть затухающими, т. к. при излучении система теряет энергии). Но затухающее колебание не является монохроматическим, а содержит целый набор (непрерывный спектр) частот ш. Согласно квантовой теории, радиационное затухание приводит к сокращению времени жизпи возбужденного состояния и, следовательно. к радиационному уширению уровней (см. Ширина уровней). [c.419]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...