Ширина полосы линии, естественная

При одной и той же силе осциллятора тах может быть различным при разной ширине полосы 6, которая определяется, во-пер-вых, естественной шириной (Дv 10- v) во-вторых, уширением спектральных линий, обусловленным тепловым движением и взаимодействием частиц в-третьих, наложением близко расположенных спектральных линий, если расстояние между ними меньше полуширины линии. [c.239]

Оценка разрешающей способности. Методы измерения разрешающей способности решеток сводятся к определению разности длин волн двух близко расположенных спектральных линий приблизительно равной интенсивности, находящихся на преде.те разрешения. Чаще всего разрешающую способность оценивают по наблюдениям сверхтонкой структуры спектральных линий кадмия и ртути, некоторых групп линий спектра железа или полос поглощения паров иода, а также по расщеплению спектральных линий в магнитном поле. Однако выбор линий, пригодных для этих целей, очень ограничен, а процедура измерения при высоких разрешениях достаточно сложна. На точность измерений этими методами влияют не только ошибки решетки, но и аберрации оптической системы спектрографа, а также естественная ширина контура линии. Кроме того, с ростом фокусного расстояния спектрографа возрастает влияние колебаний воздуха и отдельных элементов системы, что создает дополните.льные трудности при наблюдениях и снижает их точность. При наиболее благоприятных условиях измерений относительная ошибка определения разрешающей способности составляет 5—10%, что в некоторых случаях недостаточно для характеристики решетки по этому параметру. Поэтому непосредственные наблюдения спектральных лгг-ний дополняются исследованиями формы фронта дифрагированной волны теневым и интерференционным методами, которые взаимно дополняют друг друга. [c.54]

Полученные выше формулы позволяют проанализировать ожидаемую форму полосы электронного поглощения для переходов между невырожденными электронными термами. Так как функция Бесселя Ip z) отлична от нуля только для целочисленных значений р, то выражение для функции формы полосы Fi2 Q) по (VII. 19), а вслед за ним и коэффициент поглощения света по формуле (VII. 9), имеет вид набора эквидистантных линий, отстоящих друг от друга на расстоянии ю, с огибающей, имеющей колоколообразный, но в общем случае несколько асимметричный, вид (рис. VII. 2). С учетом естественной, ширины каждой линии и ее зависимости от влияния окружения (кристалла или жидкости) эти линии переходят (сливаются) в непрерывную полосу. Положение максимума полосы определяется соотношением [c.248]

Если вспомнить, что постоянная затухания уо может быть приведена в соответствие с вероятностью спонтанного излучения Л,-(см. 3.4), то нетрудно прийти к выводу, согласно которому классическая формула (1.65) для ширины полосы полностью эквивалентна аналогичному квантовому соотношению (1.60) при условии, если нижнее состояние / является нормальным (Л - О). Иными словами, и в вопросе о естественном уширении спектральных линий и полос классическая и квантовая теории приводят к согласующимся результатам (см. также Приложение IV). [c.28]

Третьим фактором, влияющим на ширину спектральных линий, является взаимодействие атомов и молекул, когда они оказываются близко друг от друга ( уширение вследствие взаимодействия ). При этих условиях на электроны одной частицы влияют электроны соседних частиц, вследствие чего меняются частоты колебаний. Величина сдвига частоты зависит от расстояния между частицами она наиболее велика, когда частицы находятся близко одна от другой. Эти взаимодействия становятся ощутимы.ми в газах при высоких давлениях и в жидкостях, где атомы и молекулы в среднем находятся не очень далеко друг от друга. Кроме того, в газах и жидкостях межатомные расстояния и, следовательно, величина взаимодействия сильно изменяются при переходе от одной пары частиц к другой вследствие беспорядочности структуры газов и л<идкостей. Поэтому наблюдаемый спектр представляет собой наложение спектров испускания, естественные частоты которых охватывают целый интервал значений, и сравнительно узкие линии испускания изолированного атома или молекулы оказываются размазанными в непрерывную полосу частот. Уширение, обусловленное этим фактором, может проявляться также и в газах при малых давлениях, когда у атомов имеется тенденция к несколько затягивающимся столкновениям вследствие образования слабых квазимолекул , в которых межатомные расстояния не являются строго постоянными. [c.430]

Интересный пример предиссоциации двухатомных свободных радикалов — предиссоциация радикала А1Н. На рис. 104, а приведена микрофотограмма полосы спектра испускания А1Н видно, что все три ветви внезапно обрываются при одном и том же значении J верхнего состояния. Что такой обрыв вызван предиссоциацией, подтверждается наблюдением той же самой полосы в спектре поглощения (рис. 104, б) заметно, что линии с высокими значениями J уширены. Важно учесть, что ослабление линий испускания является значительно более чувствительным признаком предиссоциации, чем уширение. Чтобы произошло заметное уширение, ширина линии должна стать больше 0,1 см , что в 100 раз превышает естественную ширину линии. Это означает, что вероятность безызлучательного перехода у должна быть в 100 раз больше вероятности перехода (3 с излучением. Уменьшение же интенсивности линии на 50% произойдет при у = . По этой причине в полосе поглощения радикала А1Н (рис. 104, б) уширение линий наблюдается только при несколько более высоких значениях чем те, при которых происходит обрыв ветвей в спектре испускания. Другим примером может служить предиссоциация радикала СН (см. фотографию полосы на рис. 49). [c.182]

Уже отмечалось, что в случае колебательных спектров паров и газов полосы поглощения имеют вращательную структуру, образующуюся в результате наложения вращательных энергетических уровней на колебательные. В жидком состоянии и растворе вращательная структура исчезает, так как вращение сильно затруднено. (Молекулы с малыми моментами инерции, находящиеся в неполярных растворителях, должны, по-видимому, иметь неквантованное вращение [146].) По сравнению с узкими линиями все полосы поглощения имеют контуры, симметричные относительно центрального максимума со слабыми крыльями в обе стороны. Факторами, оказывающими влияние на распределение интенсивностей в газах [223], являются естественная ширина ЛИНИН, возникающая из-за затухания излучения, эффект Доплера, ударное уширение и специфические межмолекулярные взаимодействия. В конденсированных фазах контуры полос обусловлены главным образом столкновениями ближайших соседей и специфическими взаимодействиями. Иногда важное значение приобретают также изотопное расщепление, резонанс Ферми и горячие полосы (стр. 151). [c.150]

Каждая полоса в фотоэлектронном спектре, вообще говоря, соответствует занятой атомной или молекулярной орбитали изучаемого вещества. Упрощенно можно было бы предположить, что двукратно или трехкратно вырожденные орбитали дадут полосы с удвоенной. или утроенной интенсивностью по сравнению с невырожденной орбиталью. Можно также предположить, что поскольку каждая полоса спектра представляет потенциал ионизации одной орбитали, то в идеальном случае она должна представлять собой одинарную линию с определенным значением. энергии и с шириной, равной естественной ширине, о которой говорилось в предыдущей главе. Эта простая картина в принципе справедлива для рентгеновского возбуждения, но анализ самых различных УФ-спектров показывает, что для них это утверждение имеет большие ограничения. Одна из главных причин этого состоит в том, что естественная ширина возбуждающей рентгеновской линии является основной составляющей ширины линий рентгеноэлектронных спектров, в то время как при УФ-воз-буждении большую роль играют другие факторы. Как будет показано ниже, именно от этих факторов может зависеть форма полосы (серия линий или мультиплет). [c.39]

С экспериментальной стороны наиболее затруднительно изучение спектров первого типа — с разрешенной тонкой вращательной структурой. Такого рода системы часто наблюдаются в спектрах испускания, где их можно исследовать без особых затруднений при помощи спектрографов малой или средней разрешающей силы. Однако в поглощении они могут быть изучены только при помощи приборов наивысшей разрешающей силы, и даже тогда количественные измерения являются весьма нелегким делом. Для того чтобы получить в поглощении отдельную линию тонкой вращательной структуры, необходимо, чтобы сфокусированное изображение щели спектрографа в плоскости пластинки было уже, чем сама линия. Если это условие не выполнено, то линия будет затушевана с обеих сторон сплошным излучением источника, применяемого при изучении поглощения, и наблюдать ее окажется невозможным. Естественная ширина линии тонкой вращательной структуры полосы очень невелика ) она зависит от температуры газа, от массы атомов, из которых состоит молекула, и от давления уширяющее действие последнего фактора в случае молекулярных спектров менее существенно, чем в случае атомных линий (есте- [c.150]

Спектры поглощения (испускания) веществ состоят из отдельных полос (линий). Одной из существенных характеристик отдельных полос является естественная ширина. Полоса, форма которой обусловлена естественной шириной, не может быть разделена на несколько отдельных полос при повышении разрешающей способности спектрального тгрибора. Естественная ширина полосы обусловлена временем жизни молекулы (атома, вещества) в определенном энергетическом состоянии. Как следует из соотношения неопределенностей Гайзенберга [c.303]

Спектр поглощения вещества в газообразном состоянии, как и эмиссионный спектр, имеет линейчатый характер. Тем не менее даже линии спектра раскаленных газов имеют некоторую естественную ширину . Еще более заметна ширина полос спектров раскалвиных сложных молекул. Однако и эти спектры близки к линейчатым. [c.43]

О большом будугцем гексафторида серы стоит рассказать подробнее. В наше время неотъемлемым элементом почти любого загородного пейзажа служит линия высоковольтных передач. Каждая такая линия требует отчуждения полосы земли шириной около 50 м. Лесные просеки, по которым расставлены стальные опоры, протянулись на тысячи и десятки тысяч километров. Аварии па таких линиях приводят иногда к тяжелым последствиям, особенно если обрыв проводов происходит в месте пересечения высоковольтных линий — тогда упавший провод вызывает короткое замыкание на всех линиях. Естественно, возникает вопрос а нельзя ли передавать электрическую энергию по проводам, уложенным под землей Ведь в этом случае и места требовалось бы меньше, и облегчилась бы прокладка линий. Главная трудность прокладки линий высоковольтных передач — это изоляция труб, внутри которых укладывается кабель. Можно, конечно, добиться некоторого эффекта, используя масляную изоляцию. Но масло [c.63]

Во всех трех вариантах ширину полосы можно сузить введением в резонатор эталонов [81]. У лазеров, работающих в непрерывном режиме, был получен одномодовый режим при выходных мощностях 100 мВт и более [82]. Посредством стабилизации дрожание частоты удается снизить до менее чем 1 МГц, что позволяет осуществить спектроскопию высокого разрешения, ограниченную естественной шириной линии [83]. Непрерывная перестройка одномодовых лазеров на красителях без перескока мод требует синхронного изменения всех определяющих частоту элементов резонатора, таких, как длина резонатора и двух эталонов [84]. На некоторых коммерческих устройствах уже получена непрерывная перестройка без перескока в интервале более 1 см [85]. [c.265]

Спектр излучения реакции O-bNO практически сплошной с наложением слабых диффузных полос вблизи коротковолновой границы (3980 А), определяемой разницей энергии между 0 + -fNO и NO2 в основном состоянии [196—198]. Появление зтих эмиссионных полос хорошо объясняется особенностями спектра поглощения. Максимум излучения приходится на длину волны 6300 А [195], причем излучение простирается в ближнюю инфракрасную область. Излучение, соответствующее длинам волн больше 1,4 мкм, очень слабое [195], но с использованием интерференционной спектроскопии удается наблюдать излучение при длинах волн вплоть до 3,3 мкм [58]. В настоящее время нет полной уверенности в том, что спектр излучения действительно сплошной. Спектр поглощения NO2 в области, представляющей интерес, дискретный, но с исключительно сложной структурой поэтому вполне вероятно, что и излучение хемилюминесценции также дискретно, но для разрешения структуры спектра недостаточно разрешающей способности приборов. Кроме того, возможно также перекрытие линий на расстояниях, меньших их допплеровской ширины. Естественно ожидать, что спектр излучения при переходах с разных колебательных уровней верхнего электронного состояния (или состояний) на большое число уровней основного электронного состояния будет значительно сложнее спектра поглощения при комнатной температуре, когда почти все переходы осуществляются с нижних колебательных уровней. Согласно Каррингтону и Гарвину, почти вся колебательная структура спектра поглощения, наблюдаемая при комнатной [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология