Спектральна лінія

Спектральна лінія випромінювання характеризується шириною лінії Δν, тобто інтервалом частот, в межах якого інтенсивність випромінювання зменшується вдвічі відносно її максимальної величини на частоті ν0.

Розподіл інтенсивності випромінювання по частоті межах даної лінії описується нормованою функцією g(ν), яка називається формфактором спектральної лінії або просто формою (контуром) лінії.

Мінімально можлива так звана природна ширина лінії випромінювання спостерігається для системи нерухомих, не взаємодіючих один з одною мікрочастинок, час життя яких в збудженому стані обумовлений процесами спонтанних переходів. Тому природна ширина лінії νпр визначається вірогідністю спонтанних переходів Ajk.

clip_image002

Всі види уширення спектральної лінії обумовлені скінченністю часу життя збуджених станів, відносяться до однорідного уширення. При однорідному уширенню спектральна залежність g(ν) характеризує як окремо взяту мікрочастинку так і всю їх множину. Іншими словами, лінії кожної мікрочастинки і всього середовища в цілому уширяються однаково.

Уширення називається неоднорідним, якщо резонансні частоти ν0j окремих частинок не співпадають і розподілені в деякому частотному інтервалі, що приводить до уширення лінії системи частинок в цілому при значно меншому уширенні лінії окремих частинок.

Прикладами однорідного уширення є непружні зіткнення с фононами чи з іншими атомами (молекулами), переходи на інші рівні (спонтанні випромінювальні і невипромінювальні), пружні зіткнення, що збивають фазу, взаємодія атома з електромагнітним полем.

Класичними прикладом неоднорідного уширення є допплерівське уширення, характерне для газів при невисокому тиску. Також системи з домішковими іонами в твердотільних матицях.

Після встановлення форми спектральної лінії g(ν) можна визначити в явному вигляді спектральної залежності коефіцієнт Ейнштейна. Наприклад для вірогідності спонтанних переходів: ajk(ν)=Ajk g(ν)

Аналогічно для інших коефіцієнтів:

bjk(ν)=Bjk g(ν)

bkj(ν)=Bkj g(ν)

Оставьте комментарий к статье