Однородное и неоднородное уширения линий

Рис. Г-5, а — Зависимость нормированной амплитуды первой производной от Н (пропорционального для однородна уширенной линии ЭПР. Пунктирная кривая относится к неоднородно уширенной линии ЭПР. б — Зависимость нормированной ширины линии (между точками максимального наклона) от Я[ для однородно уширенной линии.

Комбинированный контур Фойгта. Подведём итог сказанному о формировании спектральных контуров линий поглощения атомов в АВЛИС-процессе. Атомы поступают в рабочий объём установки под углом раскрытия 2 д, которому соответствует некоторая спектральная ширина неоднородного доплеровского, образованного проекциями скоростей различных атомов на лазерный луч, уширения А/ о, формула (8.2.8). Вместе с тем, каждый атом в силу тех условий, в которые он поставлен во время эксперимента, может случайно поглотить (высветить) фотон в спектральном диапазоне, который определён контуром однородного уширения Лоренца (формула (8.2.40)). И, наконец, на результирующую ширину линии поглощения влияет расщепление линий целевого и нецелевых изотопов в магнитном и электрическом полях. [c.398]

Однородное уширение. В случае неоднородного уширения ширина линии возникала из-за того, что не совпадали статические или усредненные магнитные поля на каждом магнитном диполе. При однородном уширении можно считать, что и статические, и усредненные по времени поля на каждом диполе одинаковы, однако мгновенные поля не совпадают. Это означает, что форма линии (т. е. зависимость вероятности перехода от магнитного поля) для каждого диполя одна и та же. При этом результирующая линия имеет обычно лоренцеву форму (рис. 2-9). Ширина такой линии, как правило, гораздо больше, чем можно ожидать исходя из величины Ti. Однако при обсуждении ширины линии в этом случае полезно сохранить представление о времени релаксации. Можно ввести еще одно время релаксации 2, основанное на ширине нормированной линии, как это показано на рис. 2-9, а или 2-10, а. Гг определяется соотношением [c.211]

Неоднородное уширение может быть вызвано различными причинами анизотропией -фактора в поликристаллических образцах, неразрешенной сверхтонкой структурой, неоднородностью внешнего магнитного поля и т. д. Увеличение ширины наблюдаемой линии поглощения при неоднородном уширении происходит так же, как при однородном (см. рис. 1.6, е), но каждая отдельная линия определяется уже диполь-диПольным, а не спин-решеточным временем релаксации. Отдельная линия, ширина которой определяется ди-иоль-дипольным взаимодействием, возникает от некоторого числа неспаренных электронов, составляющих спин-пакет . [c.26]

Источником уширения линий ЭПР являются также магнитные диполь-дипольные взаимодействия между ионами одного сорта или разных сортов в решетке, обменное взаимодействие между ними, сверхтонкое взаимодействие с ядрами, неоднородности в кристаллической решетке и неоднородности внешнего постоянного магнитного поля [247, 250]. Следует, однако, отличать источники так называемого неоднородного уширения, которое состоит в наложении смещенных линий от разных центров, от источников однородного уширения, укорачивающих время жизни уровня. [c.168]

ДЛЯ электрона, а // е — амплитуда магнитного СВЧ-поля. Используемое в этом уравнении значение соответствует насыщению отдельного спин-пакета . Спин-пакет является отдельной однородно уширенной компонентой неоднородно уширенной линии, которая представляет собой огибающую большого числа таких компонент. Затем уровень мощности р. ч.-генератора, а следовательно, амплитуда магнитного р. ч.-поля Ящ устанавливается настолько высоко, что скорость п индуцируемых в верхнем направлении переходов при частоте Vni была больше [c.393]

Для неоднородно уширенных линий (обычно гауссовой формы) амплитуда производной теоретически монотонно увеличивается до некоторого предельного значения с ростом мощности. На рис. Г-5, а этот случай показан пунктирной кривой. Однако на практике даже для линий, которые считаются неоднородно уширенными, амплитуда производной проходит через максимум. Это означает, что имеется также и вклад от однородного уширения, связанного, возможно, с обменным взаимодействием между спинами парамагнитных центров и окружающей матрицы. [c.495]

В твердых телах однородное уширение спектральной линии, как правило, возникает вследствие взаимодействия атома с колебаниями решетки (фононами). Важный механизм, лежащий в основе неоднородного уширения линии в газах (и жидкостях), связан с эффектом Доплера. Вследствие этого эффекта наблюдается различная частота электромагнитного излучения, испускаемого движущимся с некоторой собственной скоростью атомом. Другими словами, можно сказать, что вследствие эффекта Доплера каждый атом в зависимости от его собственной скорости имеет различную частоту перехода. Например, если составляющую скорости атома в направлении, противоположном направлению распространения испускаемой электромагнитной волны, обозначить через и,-, то частота волны (нерелятивистская) оказывается равной [c.19]

Однородное и неоднородное уширения линий [c.24]

Эффективная скорость спада 1/Тг представляет собой сумму скорости естественной релаксации 1/72 и вклада за счет неоднородного уширения 1/72 . Если последний вклад пренебрежимо мал или если он может быть измерен из ширины опорной линии, для которой вклад однородного уширения 1/72 незначителен, то можно сразу получить время Тг естественного уширения. [c.255]

Следует отметить, что на наблюдаемую ширину линий могут влиять и характеристики прибора. Создать совершенно однородное поле вдоль оси г невозможно. В результате наличия некоторого поля, направленного поперек образца, ядра будут прецессировать с немного различающимися частотами, что приведет к кажущемуся уширению линий, известному под названием неоднородного уширения. Этот эффект может быть в значительной мере устранен путем вращения образца с частотой, превышающей Т " при этом на все ядра будет действовать некоторое постоянное усредненное поле. Такая процедура может вызвать также появление боковых от вращения , расположенных в спектре ЯМР на расстояниях, кратных частоте вращения образца. [c.147]

Следует подчеркнуть, что Т2 определяется через обратную ширину однородно уширенной линии. При неоднородном уширении обратную ширину невозможно связать с каким бы то ни было временем релаксации. Однако обратная ширина каждого спин-пакета определяет Гз Для данного пакета. [c.212]

Этот анализ вызвал интересную полемику. Оказывается, что в условиях резонанса отсутствует различие между сечением рассеяния Og и сечением флуоресценции Термином флуоресценция обычно называют процесс, для которого время затухания находится в наносекундном (или более продолжительном) интервале при низких давлениях и уменьшается благодаря ударному тушению при давлениях, превышающих несколько мм рт. ст. С другой стороны, комбинационное рассеяние света обычно представляет собой почти мгновенный двухфотонный процесс, который не подвержен тушению (т. е. его интенсивность в расчете на молекулу не зависит от состава или давления газа по крайней мере вплоть до нескольких атмосфер). Видимо, уравнение (16) описывает рассеяние на частотах, больших по сравнению с полной шириной линии, однако его также можно применять для описания флуоресценции вблизи разрешенного перехода. При высоких давлениях влияние однородного и неоднородного уширения, а также тушения вносит путаницу. Теория и эксперименты только частично объяснили чувствительность сечений к давлению и характер их зависимости от времени [128, 137]. [c.363]

Существуют различные механизмы уширения спектральных линий. Их можно разделить на однородный и неоднородный. При однородном уширении все частицы, участвующие в поглощении или излучении, вносят одинаковый вклад в профиль спектральной линии. К такому уширению относятся уширения, связанные с конечным временем жизни молекулярных [c.115]

Время поперечной релаксации Тг непосредственно определяет ширину линий. При условии, что магаитное поле идеально однородно и нет взаимодействий, ведущих к неоднородному уширению, линия поглощения в спектре ЯМР описывается функцией Лоренца (рис.1.12) [c.36]

Теперь полезно рассмотреть более подробно стационарный опыт по ДЭЯР для системы с 5 = 7г и / = 72, который кратко описан в разд. 13-1. Начинают с оптимизации интенсивности неоднородно уширенной линии ЭПР, после чего устанавливают поле в центре линии (т. е. при Ни на рис. 13-3, в). Мощность СВЧ берется несколько больше того значения, при котором интенсивность однородно уширенной линии была бы максимальной (рис. Д-5, а). Оптимальное значение магнитного СВЧ-поля Н1е для измерений стационарного ДЭЯР должно удовлетворять равенству у1н еТ1Т2—2> [128]. Здесь у —гиромагнитное отношение [c.392]

Тщательный анализ ширины и формы линии резонансного поглощения позволяет получить обширную информацию. В первых параграфах настоящей главы подробно анализируются две наиболее распространенные формы линий гауссова и лоренцева, при различных инструментальных условиях их регистрации (предполагается, что форма линии воспроизводится достаточно правильно). В последующих параграфах рассмотрены различные источники уширения спектральных линий. Инструментальное уширение и сужение обсуждаются в гл. 5, И и 13 (см. также [1, 2]). Однородное и неоднородное уширение описано в гл. И, 2. Общий обзор теорий уширения линий сделан Ван-Флеком [3]. [c.412]

Различают два вида уширения линии однородное и неоднородное. Если ширина линии поглощения определяется только диполь-дипольным взаимодействием, то такое уширение называется однородным. Оно встречается довольно редко. Чаще встречается неоднородное уширение. чипии, когда ширина, ожидаемая в результате диполь-дипольного взаимодействия, меньше наблюдаемой ширины линии поглощения. [c.26]

Метод последовательного насыщения. В условиях адиабатически медленного прохождения (vмЯ у Я , у Т С где ум и Ям — частота и амплитуда модуляции магнитного поля) регистрируется изменение величины сигнала от напряженности СВЧ-поля Н . Зависимость интенсивности сигнала для однородно уширенной линии 7 = Я (Ц-Л )для неоднородно уширенной у тде А= / у1Н1Т1Т , если ширина линии за счет неоднородного распределения АЯ ф ДЯ п [49]. Ширина спин-пакета АЯсп = [c.457]

В случае неоднородно ун прениой линии явление насыщения носит более сложный характер. Качественно его можно описать следующим образом если суммарное уширение спектральной линии обусловлено неоднородным распределением однородно уширенных линий отдельных атомов, то интенсивная волна возбуждения /(оз) может взаимодействовать только [c.27]

Контур спектральной линии часто описывают как неоднородно или однородно уширенный или сдвинутый. Неоднородное уширение имеет место, когда коэффициенты поглощения для разных подгрупп атомов в общей населенности по-разному зависят от излучеиия. Например, для атомов, движущихся с составляющей скорости V (см/с) в направлении к детектору, эффект Доплера вызывает сдвиг спектральной линии в сторону голубого участка спектра, тогда как для атомов, движущихся от детектора, происходит сдвиг в сторону красного участка спектра. Величину голубого сдвига хможно найти по формуле [c.142]

Для определения толщины и однородности тонких пленок в настоящее время широко используют методы, основанные на поглощении а- и -частиц в веществе [1]. Для этой цели применяют коллимированные пучки моноэпергетических а- или -частиц низкой энергии исследуемую фольгу помещают между источником излучения и детектором. Методы, основанные на использовании а-излучателей, дают более точные результаты в том случае, если а-частицы достигают детектора почти в самом конце пробега. Тогда даже незначительные изменения толщины образца в большой степени отражаются на скорости счета детектора. Приборы для определения толщины материала, основанные на регистрации прошедшего через него а- или -излучения, могут быть сравнительно простыми, если предназначаются для относительных измерений и контроля однородности. Однако при тщательной калибровке их можно использовать и для абсолютных измерений толщины с точностью до 1—2 мкг1см . Один из наиболее удачных методов измерения толщины состоит в регистрации хорошо коллимированного пучка а-частиц до и после фольги с помощью спектрометра с высокой разрешающей способностью, например состоящего из полупроводникового детектора с амплитудным анализатором. Мерой средней толщины фольги, помещенной на пути луча, является сдвиг спектральной линии в сторону низких энергий уширение линии может дать некоторую информацию о неоднородности фольги в микромасштабе. Вместо радиоактивного источника а-лучей можно использовать также моноэнергетический пучок из ускорителя [3]. [c.389]

Появились примеры измерений узких линий поглощения, соответствующих возбуждению локальных колебаний, в ионных кристаллах. В работе [150] с помощью перестраиваемого полупроводникового лазера РЬо.ввЗподДе измерена при различных температурах линия поглощения внутримолекулярным колебанием V3 в области 10,8 мкм молекулярного иона Ве04 в кристалле KJ. При Г С 20 К линия уширена неоднородно ее форма — гауссова, ширина по полувысоте не зависит от температуры (и составляет 0,016 см-1). Дрд г > 30 К уширение однородное, форма линии лорентцева. [c.204]

Приведенные выше уравнения не выполняются, если форма линии нелоренцева или уширение неоднородное. Однородное уширение наблюдается в том случае, когда спиновая система в процессе резонанса находится в равновесии. Портиш [57] показал, что если уширение обусловлено взаимодействиями вне спиновой системы, например неоднородностям внешнего поля, то поведение сигнала [c.441]

Форма линий ЭПР в твердых телах является, как правило, сложной функцией однородного (спин-решеточная и спин-сциновая релаксация) и неоднородного (неразрешенная СТС, анизотропия положения линии и др.) уширений. Анализ формы таких линий представляет собою достаточно сложную задачу Здесь мы рассмотрим только некоторые вопросы анализа формы линий, специфические для полимеров, в частности вопрос о влиянии на форму линии анизотропии g-фактора и СТС, когда она пе усредняется молекулярным движением. [c.412]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология