ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ширина спектральных линий из "Техника и практика спектроскопии" Обычное значение т л 10 сек. Отсюда для ширины уровня, выраженной в единицах длин волн, можно получить АЯ, 10 А. [c.258] Еще недавно естественная ширина рассматривалась как принципиальный нижний предел ширины спектральных линий. С появлением лазеров удалось получить линии с шириной значительно меньше естественной. Если не рассматривать этот особый случай, то всегда существует ряд причин, приводящих к возрастанию ширины спектральных линий по сравнению с естественной. Здесь в первую очередь нужно назвать процессы, приводящие к сокращению т. Для изолированного атома это может произойти в результате автоионизации, приводящей иногда к существенному увеличению ширины линии. [c.258] В условиях, когда имеют место столкновения с другими атомами или заряженными частицами, т может уменьшиться, если интервал между. двумя столкновениями сравним с т или меньше его. Так как взаимодействие между сталкивающимися частицами сводится к взаимодействию электрических полей, то обусловленное этими полями уширение спектральных линий может быть сведено к явлению Штарка в неоднородном и нестационарном электрическом поле. В этих условиях можно наблюдать не только уширение, но и смещение спектральных линий. [c.258] Наблюдаемое вследствие эффекта Штарка в межмолекулярном поле источника уширение зависит от типа уровня. Высокие уровни, как правило, уширяются больше низко расположенных. Величина уширения растет с ростом давления газа и концентрации заряженных частиц. Если давление газа в источнике порядка атмосферного, то основной вклад в ширину линий дает обычно штарковское уширение. При этом ширина линий в зависимости от их сериальной принадлежности, давления газа и концентрации электронов составляет от десятых долей до нескольких ангстрем. При давлениях в источнике более 10 атм или концентрации заряженных частиц более 101 штарковская ширина иногда равна десяткам и даже сотням ангстрем. [c.258] Доплеровский контур отличается от дисперсионного гораздо более быстрым спадом интенсивности при удалении от центра линии (рис. 10.9, а и б). [c.259] В табл. 10.3 цриведены значения доплеровской полуширины для разных температур, рассчитанные для линий, расположенных в видимой области спектра (5000 А). [c.259] Из этих данных видно, что даже при температурах, меньших 100 °К, доплеровская ширина значительно превышает естественную. При отсутствии уширения межмолекулярными нолями доплеровское уширение является основным явлением, определяющим ширину спектральных линий. [c.259] В связи с этим в источниках, предназначенных для испускания тонких линий, температура и плотность излучающего вещества должны быть низкими, а плотность разрядного тока небольшой. [c.259] Часть световой энергии, излучаемая во внутренних зонах источника, может быть поглощена во внешних его частях. Это явление называется самопоглощением. Коэффициент поглощения в центре линии больше, чем на ее краях, поэтому самопоглощение приводит к увеличению полуширины линии. В неоднородных источниках оно может привести и к заметному уменьшению яркости источника для центра линии. Это явление называется самообращением. Контур самообращенной линии показан на рис. 10.9, в. [c.259] Как правило, плазма такой дуги содержит преимущественно материал электродов. Температура разряда определяется в основном компонентами с малым потенциалом ионизации. Чем ниже последний, тем меньше температура разряда. Она относительно мало зависит от силы разрядного тока. Разумеется, температура плазмы ниже для периферийных участков, чем для центра. Обычно температуру плазмы дуги определяют по относительной интенсивности двух линий с разными верхними уровнями, пользуясь уравнением (10.8). Опыт показывает, что температура, определенная для разных пар линий, оказывается заметно различной. Это частично объясняется отклонениями от локального термодинамического равновесия, а частично тем, что разные линии излучаются разными участками плазмы. [c.260] Температура дуги при введении в нее веществ с разными потенциалами ионизации 7 приведена на рис. 10.10, а. На рис. 10.10, б дана зависимость температуры плазмы от силы тока в дуге. Периферийные холодные части плазмы излучают наряду с атомными также и молекулярные спектры. Обычно наиболее ярко представлены полосы циана и некоторых металлических окислов. [c.260] Для возбуждения люминесценции, комбинационного рассеяния и др. изготовляются ртутные дуги с расстоянием между электродами до 1 м. Следует иметь в виду, что резонансные линии ртути 2537 и 1850 А очень сильно самообращаются в разряде, а последняя линия также сильно поглощается кварцем и воздухом. Для получения ярких резонансных линий Вуд предложил прижимать разряд магнитным полем к передней стенке охлаждаемой ртутной дуги. В этом случае можно получить яркую линию 2537 А, мало искаженную самообращением. [c.261] И возрастает давление ее паров. При этом практически полностью подавляется спектр аргона, атомы которого имеют большие критические потенциалы (потенциалы возбуждения и ионизации), чем атомы ртути. Количество ртути, которым заполняется лампа при изготовлении, строго дозируется, с тем, чтобы при нагреве колбы до рабочей температуры вся ртуть полностью испарялась и давление ее паров было ниже соответствующего насыщению. Некоторые конструкции ламп снабжены дополнительной термоизолирующей рубашкой, обеспечивающей повышение температуры баллона до нужной величины. [c.262] Сравнительно большая яркость резонансных линий, простота в обращении и хорошая стабильность делают дуговые лампы удобными источниками линейчатых спектров. Аналогичные разрядные трубки с подогревными катодами употребляются и для получения спектров газов, в первую очередь водорода и инертных газов. [c.263] Вернуться к основной статье