Поглощение ширина естественная

До сих пор мы считали, что линии излучения и поглощения имеют естественную ширину Г. Однако в реальном случае необходимо учитывать не только естественную ширину линии Г, но также и разброс в величине произведения V (ео/с) в формулах (1.12) и (1.13) из-за статистического, например максвелловского, распределения числа атомов по скоростям. [c.16]

Таким образом возникает возможность наблюдения ядерной гамма-резонансной флуоресценции на линиях естественной ширины — эффект Мессбауэра (рис. 1.8). Вероятность излучения или поглощения гамма-квантов в твердых телах без возбуждения фононов (вероятность эффекта Мессбауэра) принято обозначать через f или / соответственно. В тех случаях, когда эти процессы реализуются, контуры линий излучения и поглощения с естественными ширинами Г полностью перекрываются (поскольку //А, 1 и Eq = Si), и резонансная флуоресценция проявляется наиболее ярко [см. формулу (1.6) при х = = 0]. Если по каким-либо причинам энергия ядерного перехода в источнике излучения (а следовательно, и энергия гамма-кванта) отличается от энергии перехода ядра в поглотителе на величину х, много большую 2Г, то резонансное поглощение становится исчезающе малым [см. формулу (1.6) при х Э 2Г]. [c.22]

Характеристическое поглощение или излучение атомов, соответствующее переходам атомов из одного состояния в другое, по ряду причин не является строго монохроматическим, а характеризуется некоторым распределением коэффициента поглощения или интенсивности излучения относительно центральной частоты этого перехода (рис. 3.33). Основными параметрами такого распределения служат или I в центре линии и ширина линии на половине ее высоты Ау. Основными факторами уши-рения спектральных линий являются конечное время жизни возбужденных состояний атомов (естественное уширение), тепловое движение атомов относительно оси наблюдения (э ф -фект Допплера), столкновения атомов между собой и с посторонними частицами (эффект Лорентца) и ряд других эффектов. [c.139]

Для получения определенного вида сигнала ядерного резонанса (поглощения или дисперсии) на вход усилителя высокой частоты подается напряжение, играющее роль несущего, с помощью соответствующего нарушения баланса компенсирующего устройства (радиочастотный мост или скрещенные катушки). Фаза этого напряжения и определяет вид регистрируемого резонансного сигнала. Для получения неискаженной формы линии ядерного резонанса, а следовательно, и точного значения второго момента необходимо, чтобы неоднородность постоянного магнитного поля в объеме образца была значительно меньше естественной ширины линии ядерного резонанса, иначе линия будет расширена на величину неоднородности. [c.219]

Типичная ЛИНИЯ ЯМР-поглощения, которую можно получить при медленном прохождении резонансной частоты Vq, имеет форму лоренцовой кривой (рис. 5). Для характеристики линии принято измерять ее ширину на половине высоты от нулевой линии спектра (полуширина линии Avi/J. Экспериментально наблюдаемая полуширина линии складывается из естественной ширины линии, зависящей от строения и подвижности молекул, и уширения, обусловленного аппаратурными причинами, главным образом неоднородностью магнитного поля Н . [c.33]

Характеристическое время данного метода измерения определяется временем жизни возбужденного состояния Д/ = т, образующегося при поглощении соответствующего кванта энергии. В спектральных измерениях информация о величинах А/ заключена в параметре естественной (т. е. освобожденной от аппаратурных факторов) ширины линии Ду. Последняя в силу действия принципа неопределенности (см. разд. 1.2) [c.460]

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]

Возможность разрешения сверхтонкой структуры спектров ЭПР, а во многих случаях и возможность самого наблюдения резонансного поглощения определяется шириной линий ЭПР. Как и для других типов резонансного поглощения, имеющих квантовую природу, естественная ширина линии ЭПР определяется размытостью возбужденного уровня, неопределенностью его энергии, связанной со средним временем нахождения частицы на этом уровне соотношением Гайзенберга. [c.22]

Интенсивность и форма резонансной кривой поглощения определяются процессами релаксации. Наличие их приводит к тому, что компоненты тензора магнитной проницаемости становятся комплексными величинами. Ширина резонансной кривой ферромагнитного резонанса АН обычно определяется как разность полей, при которых мнимая часть диагональной компоненты тензора проницаемости х" составляет половину своего значения Лр з в точке резонанса. При отсутствии внешнего магнитного поля магнитная проницаемость ска-лярна. Зависимости ее вещественной л и мнимой ц" частей от частоты называют магнитными спектрами. Для магнитных спектров ферритов характерно наличие двух областей дисперсии. Низкочастотная область дисперсии обусловлена смещением границ доменов, а более высокочастотная — естественным ферромагнитным резонансом в эффективных полях анизотропии и размагничивающих полях. [c.563]

Прежде чем рассматривать спектры ЭПР в свете этих идей, интересно применить их к спектрам поглощения. В оптической спектроскопии естественная ширина линии поглощения для газа при низком давлении может быть от 0,001 до 0,01 А [И]. Эта ширина связана с неопределенностью верхнего энергетического уровня г", обусловленной малым средним временем жизни т возбужденного состояния. Основное состояние стабильно и поэтому имеет резкий энергетический уровень е. Тогда соотношение Гейзенберга (бе й/2ят) и основное квантовое соотношение для частоты hv = е" — е ) дают для ширины линии бv (гц) [c.204]

Математическая теория формы и ширины линии в отсутствие реакции. Естественная ширина линии по принципу неопределенности Гейзенберга связана с временем жизни ядра в данном спиновом состоянии. Как и для электронного парамагнитного резонанса (стр. 205), конечное время жизни связано с неопределенностью спинового уровня энергии и, следовательно, резонансной частоты, что приводит к конечной ширине линии. Блох дал математическое описание зависимости магнитных свойств системы от времен релаксации Г1 и Гг- Из уравнений Блоха можно получить точное выражение для зависимости формы и ширины линии от Ту и Гг -Б соответствии с этим выражением скорость поглощения энергии при частоте V как функция разности между V и резонансным значением Vo пропорциональна выражению [c.233]

Вопросы экспериментального определения моментов обсуждаются в [143—146]. В [146] даны формулы, учитывающие влияние на второй момент я-электронных радикалов, конечной ширины линии, ее сателлитов, углерода в естественной концентрации, анизотропии g-фактора и спиновой плотности я-электронов. Форма ЯМР-линии протонов в поликристаллическом ароматическом радикале вычислена в [147]. Приложение метода Ван-Флека к случаю квадрупольного резонанса описано в [148]. Форма линии спада свободной индукции в-жесткой решетке обсуждается в [149]. Этот метод широко используется для интерпретации ЯМР-спек-тров твердых тел, жидкостей и газов. Детальное изложение этого метода можно найти в книгах по ЯМР-спектроскопии [54,150—152]. Связь между формами линий, полученных в экспериментах по акустическому резонансному поглощению и в обычном ЭПР-эксперименте, обсуждается в [153—155]. [c.472]

MOB в кристаллической решетке и изменением колебательных состояний решетки при излучении и поглощении Y-квантов, и узкой резонансной линии естественной ширины при условии восприятия импульса отдачи всей решетки в целом, — что видно из рис. 5.16. Увеличение температуры приводит к большему перекрыванию широкой компоненты, но и к резкому уменьшению резонанса узкой компоненты, так что резонансное поглощение уменьшается. [c.113]

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]

Рассмотрение трещиноватости по многим месторождениям показывает, что длина трещин в горных породах изменяется от нескольких сантиметров до сотен метров по их простиранию и падению. Величина раскрытия трещин также варьирует от долей миллиметра до нескольких метров, В зависимости от длины, ширины и высоты трещин определяется и величина поглощения. Естественно, чем больше и протяженнее трещины, тем больше раствора они способны поглотить. [c.10]

Итак, при достаточно низких температурах спектры излучения и поглощения гамма-квантов ядрами, входящими в состав кристаллических решеток, состоят из двух компонент тривиальной широкой компоненты, обусловленной тепловым движением атомов в кристаллической решетке и изменением колебательных состояний решетки при излучении или поглощении гамма-квантов, и узкой резонансной линии естественной ширины, обусловленной восприятием импульса отдачи всей решеткой как целым, т. е. практическим отсутствием потерь энергии на отдачу. Вид обоих компонент спектра излучения и поглощения для 129 кэв -у-перехода в 1г при 88° К представлен схематически на рис. 6. Увеличение температуры сопровождается некоторым усилением перекрытия широких компонент спектра, которое, однако, с избытком компенсируется резким уменьшением вклада несмещенных линий, в результате чего резонансное поглощение при этом не усиливается, а, напротив, ослабевает. [c.20]

В предыдущем разделе мы рассматривали поглощение света веществом. Поглощение происходит тогда, когда частота света соответствует частоте перехода с точностью до естественной ширины линии (4.10). [c.105]

Рассмотрим теперь реальную форму линии поглощения в газе с учетом конечной ширины спектральных линий, определенной (4.10). Конечная ширина вызывается взаимодействием атома с полем излучения и, таким образом, существует в равной степени при поглощении и излучении. Если мы примем во внимание формулу (4.10), то найдем, что вероятность поглощения изменяется, когда о меняется в пределах естественной ширины линии. Отсчитывая а от центра линии, мы можем сказать, что вероятность того, что квант с волновым числом в интервале от а до a- -da вызывает Ь (S, А, о) переходов в единицу времени, где [c.111]

В табл. 1 сопоставлены значения энергии отдачи и естественной ширины для желтой спектральной линии натрия и для - -излучения с энергией 23,8 кэв. В случае электронных переходов потеря энергии 2Е настолько мала по сравнению с шириной Г, что для фотона несомненно всегда выполняется соотношение (3). С другой стороны, при ядерных переходах величина Е очень велика по сравнению с шириной Г, вследствие чего энергия рентгеновского -излучения существенно отличается от энергии резонансного поглощения. [c.234]

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]

Более того, поглотители из этих сплавов в сочетании с источником из MgaSn дают одиночную линию поглощения практически естественной ширины (0,34 + 0,04 мм1сек). [c.103]

При определенных условиях наблюдается испускание и поглощение гамма-квантов атомными ядрами ряда более тяжелых элементов, начиная с железа, без заметного изменения их энергетического состояния за счет энергии отдачи. Последняя распределяется между всеми атомами твердого вещества и, таким образом, снижается до величины, значительно меньшей очень малой естественной ширины возбужденных уровней, составляющей всего 10-10—10- 5 величины энергии возбуждения, и это позволяет наблюдать резонанс излучателя и поглотителя гамма-квантов — эффект Мёссбауэра. Важно то, что резонансная энергия гамма-квантов зависит от состава и электронной конфигурации твердого вещества. Это позволяет более глубоко изучать природу твердого вещества, определять его электронную структуру, валентное состояние элементов, находящихся в составе данного вещества. Излучателем и поглотителем гамма-квантов при излучении мёссбау-эровских спектров служат вещества, содержащие атомные ядра одного и того же элемента (например, атомы в возбужден- [c.133]

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]

Поглощенную энергию система перераспределяет внугри себя (т. наз. спин-спиновая, или поперечная релаксация характеристич. время Т ) и отдает в окружающую среду (спин-рещеточная релаксация, время релаксации Ti). Времена Ti и Т2 несут информацию о межъядерных расстояниях и временах корреляции разл. мол. движений. Измерения зависимости Г, и Гг от т-ры и частоты дают информацию о характере теплового движения, хнм. равновесиях, фазовых переходах и др. В твердых телах с жесткой решеткой Гг = 10 мкс, slTi> 10 с, т.к. регулярный механизм спин-решеточной релаксации отсутствует и релаксация обусловлена парамагн. примесями. Из-за малости Гг естественная ширина линии ЯМР весьма велика (десятки кГц), их регистрация -область ЯМР широких линий. В жидкостях малой вязкости Г1 я Гг и измеряется секундами. Соотв. линии ЯМР имеют ширину порядка 10" ГЦ (ЯМР высокого разрешения). Для неискаженного воспроизведения формы линии надо проходить через линию шириной 0,1 Гц в течение 100 с. Эго накладывает существенные ограничения на чувствительность спектрометров ЯМР. [c.517]

В инфракрасных спектрах первичных и вторичных аминов имеются полосы, обусловленные валентными колебаниями связи Н-Н, которые, естественно, отсутствуют в спектрах третичных аминов. Подобно группе 0-Н гадроксисоединота, группа Н-Н способна участвовать в образовании как внутри-, так и межмолекулярных водородных связей, однако в силу меньшей (по сравнению с атомом кислорода) эяектроотрица-тельносги атома азота такие водородные связи слабее, а ширина соответствующих полос поглощения обычно меньше. [c.62]

Естественный путь, который может привести к частичному или полному снятию вырождения при решении обратной задачи, — зто использование большего числа спектральных йараметров при анализе экспериментальных спектров и сравнении их с син-тезными. Однако наш опыт и результаты этой работы показывают, что в центральной части спектры ЭПР спиновой метки вырождены еще сильнее. Поэтому из реальных параметров, остающихся в 3-сантиметровой области длин волн, это расщепление 2А и ширины АЯх и АНд крайних экстремумов на производной линии поглощения. На возможность использования ширин и ДЯд [c.248]

Одной из разновидностей этой группы методов является гамма-резонансная (мессбауэровская) спектроскопия, основанная на явлети излучения и резонансного поглощения у-квантов атомными ядрами в твердых телах без потери части энергии на отдачу ядра. Эффект Мессбауэра позволяет наблюдать ядерно е резонансное поглощение (рассеяние) со спектральными линиями естественной ширины, которое обычно лежит в интервале от 10 до 10 эВ. [c.333]

Для электронного резонансного поглощения это соотношение имеет вид Л.Е-гс к, гдет — время релаксации, о котором говорилось ранее. Естественная ширина линии поглощения в частотных [c.22]

Время жизни т", рассчитанное таким способом для возбунаденного состояния, дающего линию поглощения в видимой области шириной 0,001 А, составляет примерно 10" сек. Однако ширина линии растет при добавлении инертного газа. Это уширение давлением связано с дезактивацией возбужденного состояния вследствие столкновений, происходящих в течение интервала времени, меньшего естественного времени жизни. Из-за этого уменьшения т" энергетический уровень становится более диффузным [уравнение (10.5)]. Следовательно, бv растет, и линия уширяется. Математическая теория [12] уширения давлением (ударного уширения) линий поглошения в газах, предложенная впервые Лорентцом, допол- [c.204]

Это выражение описывает симметрическую лорентцову кривую с максимумом поглощения нри резонансе (V = Уо) и с шириной на половине высоты, равной 1/яГ2 Щ- Следовательно именно Т2 главным образом определяет естественную ширину линии ЯМР в отсутствие реакции. [c.233]

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]

Естественная энергетическая ширина линии ядерного гамма-перехода Г.у определяется из времени жизни возбуждённого состояния г с учётом наличия конкурирующего канала релаксации возбуждённого состояния — процесса передачи энергии не гамма-кванту, а электрону конверсии Г.у = к/2 кт[ / -На)], где а — коэффициент конверсии перехода, а выражение 1/(1 +а) определяет относительную вероятность релаксации возбуждённого состояния по гамма-каналу. В мёссбауэровском спектре обычно наблюдается линия, не эже удвоенной естественной ширины — результат свёртки линий излучения и поглощения. [c.98]

Ядерная спектроскопия (7-резонансная С., ГРС, мес-сбауэровская С.) основана на резонансном поглощении у-квантов атомными ядрами, происходящем без потери энергии на отдачу (эффект Мессбауэра). Такое поглощение возможно для ядер, входящих в состав твердых тел, когда импульс отдачи передается решетке и излучающее (поглощающее) ядро не изменяет своего положения в пространстве. В у-спектрах наблюдается линия с частотой, в точности соответствующей энергии 7-перехода, причем ее ширина совпадает с естественной шириной Г соответствующего ядерного уровня. Значения Г для ядерных уровней атома мало отличаются от значений для электронных уровней, однако острота резонанса, характеризуемая отношением Г к разности энергий Д ,у -того и /-того уровней, между к-рыми происходит переход, на четыре порядка меньше. Поэтому у-спектры чрезвычайно чувствительны к малейшим изменениям энергии испускаемых или поглощаемых квантов. Это приводит к тому, что метод ГРС может определять факторы, даже очень слабо влияющие на энергетич. состояние атома, напр, различие в строении внешних электронных оболочек ядер-излу-чателей и ядер-поглотителей (химич. сдвиг) или квад-рупольные расщепления линий для ядер, обладающих собственным квадрупольный моментом. [c.234]

Применив дебаевскую теорию твердого тела к энергетической зависимости поглощения атомами в кристаллах нейтронов в окрестности резонансного уровня, Лэмб показал, что при низких температурах (Г 6) должна наблюдаться несмещенная резонансная линия, которая обладает допплеровской шириной D = 2 Re (вместо энергии теплового движения кТ входит средняя энергия одной колебательной степени свободы кристаллической решетки е). Аналогичным следствием коллективизации энергии отдачи при излучении и поглощении гамма-квантов оказывается усиление вклада несмещенной линии с естественной шириной при охлаждении излучателя и поглотителя, которое и явилось причиной увеличения резонансного поглощения при понижении температуры в опыте Мёссбауэра. Теоретическое рассмотрение вероятности f перехода (при котором отдельному ядру сообщалась бы энергия отдачи R), не сопровождающегося возбуждением фононов, т. е. изменением внутреннего энергетического состояния кристаллической решетки, выполняется в дебаевском приближении довольно просто и характеризуется так называемым температурным фактором Дебая — Валлера [c.19]

Мы уже видели, что сочетание непрерывного распределения, заканчивающегося резкой границей, с лоренцевым распределением внутренних уровней приводит к закономерности, описываемой кривой арктангенсов, тогда как сочетание двух уровней с лоренцевым распределением дает лоренцеву кривую. Первый случай относится к переходам в состояния свободных электронов в твердом теле, а второй — к переходам между двумя уровнями в пределах свободного атома. Естественно, что могут существовать и все возможные промежуточные случаи, для которых описание экспериментальных кривых испускания и поглощения требует внесения поправки на if-распределение. В отдельных случаях приблизительное значение такой поправки удается определить простыми расчетами [15]. Если ширина Гхвнутреннего уровня мала по сравнению с шириной исследуемого электронного распределения, эта поправка почти не изменяет форму кривых 7Уз2 (з) и Л/своб(-)- Поэтому такие эксперименты следует проводить именно в той области, где характеристическая ширина Гх достаточно мала. [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология