Ширина спектральных линий
Определение «Ширина спектральных линий» по БСЭ:
Ширина спектральных линий - интервал частот ν (или длин волн λ = c/ν, c - скорость света), характеризующий спектральные линии в спектрах оптических атомов, молекул и др. квантовых систем. Каждому излучательному квантовому переходу между дискретными уровнями энергии Ek и Ei соответствует некоторый интервал
Δνki частот, близких к частоте перехода νki = (Ek − Ei) ⁄ h = (Ek − Ei) ⁄ 2πħ (h = 2πħ - Планка постоянная). Значение Δνki определяет Ш. с. л. ― степень немонохроматичности данной спектральной линии. Контур спектральной линии
φ(ν) [зависимость интенсивности испускания (поглощения) от частоты] обычно имеет максимум при частоте перехода νki или вблизи неё (см. рис.); за Ш. с. л. принимают разность частот, которым соответствует уменьшение интенсивности вдвое (её называют иногда полушириной спектральной линии). Если не учитывать Доплера эффект, Ш. с. л.
Δνki определяется суммой ширин уровней энергии Ek и Ei 29/2902821.tif, т. е. Δνki тем больше, чем меньше времена жизни τk и
τi. Радиационная (естественная) Ш. с. л. соответственно равна: (Δνki) рад = (Ak + Ai)/2π (где Ak и Ai- полные вероятности спонтанных переходов с уровней Ek и Ei на все нижележащие уровни); она очень мала и обычно Ш. с. л. для атомов и молекул определяется в основном уширением их уровней энергии при взаимодействии с окружающими частицами (в газе и плазме - при столкновениях), а также уширением спектральных линий вследствие эффекта Доплера. В зависимости от типа уширения получается симметричный или асимметричный контур спектральных линий (на рис. показан симметричный, т. н. дисперсионный, контур, характерный для радиационного уширения).
Лит.: Гайтлер В., Квантовая теория излучения, пер. с англ., М., 1956; Собельман И. И., Введение в теорию атомных спектров, 2 изд., М., 1977.
М. А. Ельяшевич.
Симметричный контур спектральной линии.
Частоте νki соответствует максимальная интенсивность φ(ν) испускания; ∆νki - ширина спектральной линии, равна интервалу между частотами, которые соответствуют интенсивности, вдвое меньшей максимальной.
Ширин-Сай
Ширина спектральных линий
Ширингуши
