Причины уширения линии

Помимо технических, существуют так называемые естественные причины уширения линий излучения квантовых генераторов, а именно броуновское движение зеркал и спонтанное испускание активной среды. Как показывают опыты и расчеты, спектральная ширина, определяемая естественными причинами, составляет 10 — 10 с , т. е. фантастически малую величину. [c.801]

Конечное время жизни частиц не является единственной причиной уширения линий. Излучающие частицы, как правило, находятся в тепловом движении. В соответствии с эффектом Доплера частота, испускаемая движущимся источником колебаний, претерпевает смещение, пропорциональное скорости движения излучателя v. Смещение частоты зависит также от угла ф между направлением движения и линией, соединяющей излучатель с приемником, и составляет [c.21]

Одной из главных причин уширения линий является то обстоятельство, что излучающий атом принимает участие в тепловом движении. Австрийский физик и астроном Допплер еще в 1842 г. установил, что если испускающее колебания тело движется со скоростью V, то, в зависимости от направления движения по отношению к наблюдателю, последний будет отмечать колебания с частотой v-fv — или V—V—, где с — скорость света в пустоте. [c.15]

В начале данной главы мы остановимся на общих причинах уширения линии источника света и укажем некоторые способы уменьшения ошибок, обусловленных таким уширением. Рассмо- [c.321]

ПРИЧИНЫ УШИРЕНИЯ линии [c.322]

В чем заключаются естественные и технические причины уширения линий генерации [c.455]

В реальных условиях нельзя полностью исключить различные причины, приводящие к затуханию колебаний и, следовательно, к уширению линии . Простые расчеты показывают, что ширина, обусловленная столкновением осцилляторов, равна [c.40]

Уширение линии облегчает практическое осуществление генерации света. Действите.пьно, если энергетические уровни являлись бы геометрическими линиями, то одновременное выполнение необходимых для генерации условий з — El = hv и 2L = тк имело бы место только при строго определенном значении L. Малейшее изменение этого расстояния, которое может быть связано с разными причинами, привело бы к прекращению генерации. [c.386]

Обсудим интерпретацию амплитудной, частотной и фазовой модуляции излучения в рамках квантовых представлений. Отметим, прежде всего, общую причину уширения спектральных линий, связанную со спонтанными переходами. Благодаря этим переходам длительность возбужденных состояний, а следовательно, и волновых цугов ограничена. В результате спонтанные переходы сами по себе приводят к уширению линии, причем а п ( ) имеет вид (ср. (22.13)) [c.740]

Определение плотности дислокаций в приповерхностном слое является трудной экспериментальной задачей. Применение метода ферромагнитного резонанса (ФМР) может облегчить задачу. Уши-рение линии ФМР в пластически деформированном ферромагнетике определяется присутствием дислокаций в кристаллической решетке. Причина уширения заключается в магнитострикционной связи между спонтанной намагниченностью и упругим полем дислокации. Между шириной линии (АЯ) и плотностью дислокации р наблюдается линейная зависимость до значения р 10 см [8]. Так как электромагнитное поле высокой частоты проникает в глубь металла на величину 10" —10 см, то уширение А Я будет отражать изменение дислокационной структуры в приповерхностном слое. [c.30]

Естественное и столкновительное уширение линии вызвано одной и той же причиной — конечным временем жизни частицы в возбужденном состоянии. Форма линии уширения в обоих случаях определяется особенностью вероятных процессов и поэтому одинакова. Она имеет так называемый лоренцев контур, описываемый фор м-фактором [c.19]

Физическое уширение линий р может быть вызвано несколькими причинами [c.141]

Механизм синхронизации мод лазеров с однородно уширенной линией существенно иной. Его анализ предпочтительно проводить, пользуясь временным представлением. В этом представлении синхронизация мод состоит в образовании короткого импульса света, циркулирующего в резонаторе. Особый интерес представляют процессы, протекающие при непрерывной стационарной накачке, которые сводятся к следующему. После некоторого числа проходов импульсом резонатора действия усилителя и модулятора взаимно компенсируются. Это значит, что импульс после каждого прохода резонатора сам себя воспроизводит и больше не меняет своих параметров. Это имеет место по той причине, что потери в модуляторе и на излучение через зеркала полностью компенсируются усилением в активной среде, в то время как процесс укорочения импульса в модуляторе прекращается вследствие конечного значения спектральной ширины линии усиления или какого-либо частотно-селективного элемента в резонаторе. Как следствие лазер излучает [c.136]

Это выражение показывает, что исходное состояние восстанавливается с точностью до релаксационного множителя ехр(—t/r2i). Таким образом, через промежуток времени 2tn вновь может наблюдаться интенсивное излучение, вызванное коллективным эффектом. Это явление называют фоновым эхом. Увеличивая время задержки и регистрируя эхо-сигнал, можно, согласно (8.72), непосредственно измерить характерное время поперечной релаксации T21. Этот путь позволяет, следовательно, определить характер уширения линии и отличить однородно уширенную линию от неоднородно уширенной. Причиной возникновения фотонного эха является то, что под действием я-импульса фазовые сдвиги, вызванные вкладом отдельных групп атомов, к моменту времени to компенсируются фазовыми сдвигами той же величины, но противоположного знака. Это значит, что опережение, достигнутое наиболее быстро колеблющимися диполями, сводится на нет соответствующим отставанием. Через промежуток времени 2ti> наиболее быстрые атомные системы снова ликвидируют это отставание. Это явление хорошо поясняется следующим модельным представлением. После прохода (я/2)-импульса все атомы стартуют одновременно, как бегуны на стадионе. Через несколько кругов синхронность бега полностью [c.319]

Многие авторы теоретически исследовали причины уширения спектральных линий Наиболее полно уширение вращательных линий микроволнового спектра рассмотрел Андерсон [ ]. Лазарев [ ] применил результаты Андерсона для вращательных линий комбинационного рассеяния с наиболее заселенными уровнями. [c.315]

Если условия таковы, что решающую роль играет доплеров-ское уширение и всеми другими причинами уширения спектральных линий можно пренебречь, то исследование контура спектральной линии позволяет найти температуру газа. [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]

Если учитывать причины, вызывающие уширение линий, то каждая компонента, как и вся спектральная линия при отсутствии магнитного поля, характеризуется некоторой конечной шириной. Частоты 0)0, 0)0 соответствуют положению центров этих уширенных компонент. [c.66]

На опыте реализовать столь узкую линию излучения не удается из-за технических причин уширения спектра. Согласно (9.39), [c.448]

Причины уширения спектральных линий в источнике. В разряде имеет место ряд физических явлений, приводящих к уширению излучаемых источником спектральных линий. [c.27]

В соответствии с классической теорией излучения даже изолированный атом излучал бы линию конечной ширины из-за затухания колебаний с точки зрения квантовой теории энергии верхних и нижних энергетических уровней ( и Е) не имеют строго определенных значений, соответствующих излучению строго определенной частоты V. Если считать, что время жизни возбужденного атома составляет 10 с, то уширение линии за счет выше названной причины для видимой области спектра составляет нм. Эта ширина линии, которая определяется самой природой излучения, называется естественной шириной. [c.27]

Столкновения между атомами обусловливают ударное ушире-ние спектральной линии. При очень низких плотностях, когда соударения редки, или в потоке свободно несущихся каналовых частиц, которые практически не сталкиваются, влияние этой причины уширения может быть сделано настолько малым, что им можно пренебречь. Но при обычных условиях газового свечения, например в разрядной трубке или в ртутной лампе, она может являться одной из серьезнейших или даже самой серьезной причиной уширения линий. Так, в современных ртутных лампах сверхвысокого давления, где давление паров ртути достигает 20—30 атм, линии ртутного излучения настолько уширены, что само выражение спектральные линии теряет смысл. Наблюдалось также заметное ушире-иие спектральных линий при добавлении к светящемуся газу значительных количеств постороннего газа. [c.574]

К причинам уширения линии ФМР (как и в описанных ЯМР и ЭПР) относят спин-спино-вый и спин-решеточный механизмы релаксации. Наиболее узкая линия ФМР в совершенных монокристаллах (А// = 42,2 А/м) зарегистрирована в соединении УзРе50[2 (иттрие-вый феррит со структурой граната). Кроме влияния дефектов, в этом кристалле ширина линии ФМР определяется дипольным (магнитостатическим) взаимодействием и магнито-стрикцией. При введении редкоземельных примесей наблюдается максимум на кривой температурной зависимости ширины линии и анизотропия спектра ФМР изменение ширины линии в зависимости от ориентации оси легкого намагничивания кристалла. [c.182]

Уширение, связанное со столкновениями, существенно тогда, когда среднее время между столкновениями становится меньше времени жизни возбужденного атома или одного с ним порядка. Кроме того, при межатомных столкновениях возникают большие неоднородные электрические поля (благодаря перекрытию двух электронных оболочек). Это приводит к расш,еплению энергетических уровней (эффект Штарка), которое проявляется в симметричном уширении и сдвиге спектральной линии. Такие эффекты более четко выражены в случае непроникающих друг в друга орбит (т. е. при больших моментах количества движения), поскольку проникающие орбиты частично экранированы их собственным электронным облаком. Оба эффекта, о которых говорится выше, существенны лишь в источниках с высоким давлением, таких, например, как дуга (или искра) в воздухе. Исчерпывающий анализ причин уширения линии проведен в работе [9] ). [c.324]

Причинами уширения линий в АТ. э. могут быть сдвиги или расщепления, связаппые с неоднородностью окружения излучаю1Ц11Х или кплощающих ядер. Неоднородности вызываются дефектами решетки, наличием нескольких изотопов, последствиями предыдущего распада и т. п. Действие некоторых [c.186]

Возможные причины уширения линий вынужденного комби-нациоиного рассеяиия обсуждаются в [86 ]. /Трим, ред [c.240]

Ширина линий в ИК- и КР-спектрах жидкостей действительно имеет такую величину Значит броуновское вращение явяяется основной причиной уширения линий в жидкостях. [c.173]

Для того, чтобы сравнить оценку Lkoi- по формуле (5. 54) с дан ными опыта, надо выбрать определенный источник света. Пуегь интерферометр освещается излучением газоразрядной плазмы низкого давления, когда столкновениями можно пренебречь, а основной причиной уширения спектральной линии служ1гг хаотическое тепловое движение излучающих атомов. Механизм этого доплеровского уширения рассмотрен в гл. 7, а сейчас мы ограничимся некоторыми простыми оценками. [c.232]

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]

Вторая причина — различие собственных частот сойд, обусловленное либо эффектом Доплера при тепловом движении атомов и молекул в газе, либо смещением квантовых уровней в неоднородном внутрн-кристаллич. или внеш. поле (неоднородное уширение линии перехода). Поскольку в свободном состоянии диполи колеблются с собств. частотами то воз- [c.57]

Весьма многообразны причины уширения радиочастотных линий электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), ядерного магнитного резонанса (ЯМ ) и ядерного квад-рупольного резонанса (ЯКР). Наиб, значит, влияние на их форму и ширину оказывают спин-решёточное взаимодействие, спин-спиновое взаимодействие, неоднородность маги, поля и исследуемого объекта. К уширению наблюда- [c.263]

Частота (о, соответствующая вершине спектральной линии, является опорной точкой (репером) на шкале частот, а соответствующий ей период колебаний принят равным 1/9 192631 777,0 с. Точность определения 0)о порядка неск. % (в лучшем случае — доли %) от ширины линии Дм. Точность тем выше, чем уже спектральная линия. Отсюда стремление устранить или ослабить все причины, приводящие к уширению используемых спектральных линий. В Ц, э. ч. уширение линии обусловлено временем взаимодействия атомов с эл.-магн. полем резонатора чем меньше время, тем шире линия (см. Неопределёпностей соотношения. Ширина спектральной линии). Время взаимодействия совпадает со временем пролёта атома через резонатор оно пропорц. длине резонатора и обратно пропорц. скорости атомов. Уменьшать скорость атомов, понижая темп-ру, невозможно, т.к. при этом падает интенсивность пучка. Длина резонатора также не может быть сделана очень большой из-за рассеяния [c.423]

Вид интерференционной картины, получаемой с реальным ИФП, обусловливается аппаратным контуром (АК) интерферометра и собственным контуром (СК) спектральной линии. Рассчитаем вначале интерференционную картину, которая формируется при прохождении света через идеальный ИФП. СК спектральной линии во многих возникающих в спектроскопии высокой разрешающей силы ситуациях описывается фойхтовским. контуром [5,15,34,43]. Последний возникает, когда одновременно действуют две причины уширения спектральных линий, одна из которых приводит к возникновению гауссовского контура спектральной линии, другая — дисперсионного. [c.61]

По-видимому, причиной сильного уширения линий ФМР является сложное кластерное строение аэрозольных частиц ферромагнетиков. Об этом свидетельствует наблюдаемое при Я 2000 Э поглощение СВЧ-энергии в образцах Ni [596, 597] (рис. 142), обычно приписываемое многодоменному состоянию, которое, однако, не должно иметь места в использованных частицах, имеющих средний диаметр (— 500 А) меньше критического диаметра (Z)<, = 600 А) абсолютной однодоменности. Очевидно, и в экспериментах Бэггали широкие линии ФМР объясняются кластерным строением исследуемых частиц, поскольку идеальные нитевидные монокристаллы имеют очень узкие линии ФМР, а дипольное взаимодействие частиц в значительной мере исключается благодаря низкой объемной концентрации их в парафине, не превышающей 10 %. [c.325]

Эти значения примерно на порядок превышают типовые экспериментальные результаты. Причину такого расхождения наряду с отмеченным выше следует искать в действии неоднородного уширения линии. Так, например, неоднородное уширение линии в стекле с неодимом составляет АУнеодн Ю Гц, а однородное уширение — Av 5-10 Гц, в то время как время поперечной релаксации 7 неодн 70 мкс. В течение линейной фазы [c.255]

Из теории лазеров с многомодовыми резонаторами следует, что в идеальном случае однородно уширенной линии при скоростях накачки, значительно (примерно на 50%) превышающих пороговую, большая часть излучаемой мош,ности сконцентрирована в одной или в крайнем случае в нескольких модах (в тех, у которых наибольшая добротность и частота которых расположена вблизи центра линии, где усиление максимально). С многомодовым режимом работы мы почти всегда имеем дело в твердотельных лазерах. Это обусловлено разными причинами. Во-первых, большинство лазерных переходов уширено либо неоднородно, либо смешанно (однородно и неоднородно). При однородном уширении усиление уменьшается одинаково по всей линии. При неоднородном же уширении усиление уменьшается только в непосредственной близости от частоты генерации и лишь совсем незначительно на остальных частотах. Это явление известно под названием образование провалов . [c.75]

Изучение спектров комбинационного рассеяния (КР) малых частот было начато Гроссом и Буксом [ ]. В отличие от обычного КР, где индуцированные световой волной дипольные моменты молекул модулируются внутримолекулярными колебаниями, в КР малых частот такая модуляция осуществляется вращательными качаниями молекул. Частоты линий КР малых частот позволяют находить частоты вращательных качаний молекул. Дополнительные сведения о динамике вращательного движения могут быть получены из измерений ширин линий КР малых частот при различных температурах. В последнее время произведены измерения температурной зависимости ширин линий КР малых частот ряда поликристаллов. Коршунов и Бондарев [ ] в спектрах КР малых частот нафталина и некоторых парадигалоидозамещенных бензола обнаружили линейную зависимость ширин линий от температуры. Основную причину уширения авторы приписывают ангармоничности вращательных качаний. Теоретически полученная ими температурная зависимость ширин качественно согласуется с экспериментом. Бажулин, Раков и Рахимов [ ] в спектрах КР малых частот кристаллического и-дихлорбензола, а также Бажулин и Рахимов [ ] в спектрах кристаллических толана и стильбена наблюдали линии, ширины которых при относительно высоких температурах быстро возрастали с температурой, не подчиняясь линейному закону. Для объяснения наблюденных фактов в работах [ ] и [ ] предполагается, что наряду с ангармонизмом вращательных качаний существенный вклад в ширину линий может быть обусловлен случайными переориентациями молекул между различными равновесными положениями в кристаллической решетке. [c.319]

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]

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]

Размеры кристаллов в диапазоне 10 см можно определять по величине пятен на рентгенограмме. Для кристаллов с размерами до 10 см их величиггьг определяют по ушкрению линий, возникающе.му вследствие уменьшения разрешающей способности кристаллов с уменьшение.м их размеров. Для кристаллов средней величины разрешающая способность еще достаточно высока, по этой причине не наблюдается уширения линий, а ли- [c.226]

Спектральная линия, соответствующая переходу между рабочими уровнями атомов активной среды, имеет конечную ширину. Возможные причины уширения были рассмотрены в 1.8. Помимо "радиационного затухания вклад в ширину линии дают столкновения и тепловре движение атомов (в газовой среде), а также возмущение энергетических уровней атомов под влиянием окружения (полей заряженных частиц в газовом разряде, кристаллических полей в твердых телах и т. п.). При однородном уширении контур спектральной линии / (ш) с хорошей точностью описывается лоренцевской функцией, при неоднородном — гауссовой. Ширина линии Дш много меньше частоты шо, соответствующей центру линии, поэтому спектральная зависимость коэффициента усиления а(ш) (9.37) повторяет ход функции формы линии Р ы). [c.447]

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

Оставленный член, зависящий от /, оказывается выделенным по следующим причинам. Во-первых, если подставить в него вторую формулу (7а), то мы приходим к явной зависимости оператора х, а следовательно, и гамильтониана (4) от времени. Возникающая при этом эффективная нестационарность задачи и является физической причиной уширения уровней. С другой стороны, из той же подстановки следует, что переход от (7) к (7 ) означает отбрасывание членов порядка Рт Р и РтЕ с оставлением членов порядка Рт Р соо1) и РтЕ[соо1). Последние не малы, так как для получения формы линии перехода необходимо выждать достаточно большое время (ср. теорию естественной ширины линии [10]). [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...