Спектральная линия сил осцилляторов

Анализ атомных спектров показал, что спектральные линии возникают в результате переходов электронов в атомах с одних энергетических уровней на другие, что обусловлено квантово-механическим характером движения электронов. Из уравнения Шредингера для моделей жесткого ротатора, гармонического и ангармонического осцилляторов см. разделы 3.6 и 3.7 следует, что вращательное и колебательное движения также носят квантово-механический характер и определяются соответствующими квантовыми числами. [c.216]

Спектры поглощения являются объектом исследования во многих спектроскопических работах. Сюда относится атомно-абсорбционный спектральный анализ и работы по измерению сил осцилляторов спектральных линий. Исследование спектров поглощения позволяет получить важные Источник сведения о процессах, происходящих Б поглощающем слое,— о концентрациях поглощающих частиц, температуре, характере и числе столкновений атомов и ионов, скорости коллективных движений частиц и т. п. Линии поглощения используются и для метрологических целей. Следует упомянуть о многочисленных исследованиях спектров поглощения космических объектов — атмосферы звезд и Солнца, межзвездной среды и земной атмосферы. [c.333]

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]

В оптике для характеристики интенсивности спектральных линий пользуются не вероятностью перехода, а полученной из нее безразмерной величиной, называемой силой осциллятора 1км- [c.136]

Ангармоничность обусловливает появление в спектре помимо основной интенсивной линии еще обертонов или гармоник, интенсивность которых очень мала. Для гармонического осциллятора правилом отбора разрешены переходы только с Аи = 1, чему отвечает основная интенсивная спектральная линия. Вследствие ангармоничности колебаний реальных молекул становятся возможными квантовые переходы с Аи> 1, что приводит к возникновению в колебательном спектре обертонов. Так, первый обертон отвечает Аи= 2, а вторая гармоника Ли = 3 и т. д. Вероятность переходов с Аи> 1 меньше, чем с Аи = 1, что и объясняет малую интенсивность обертонов. [c.177]

Таким образом, частота щ (волновое число) спектральной линии, отвечающей поглощенному кванту, равна частоте (волновому числу) собственных колебаний молекулы. В действительности ю отличается от на очень небольшую величину в согласии с более строгой теорией, учитывающей ангармоничность колебаний. Реальная молекула не является гармоническим осциллятором. Потенциальная кривая двухатомной молекулы изображена на рис. 24, б, из которого видно, что лишь при малых значениях коле- [c.72]

Другой важной характеристикой линии является сила осциллятора перехода. Для многих элементов силы осцилляторов спектральных линий измерены, поэтому выбор наиболее чувствительных линий не представляет труда. В тех случаях, когда величины сил осцилляторов (абсолютные или относительные) в спектре элемента неизвестны или измерены недостаточно точно, можно [c.49]

В качестве примеров использования онисанной выше процедуры рассмотрим теперь экспериментальные условия, пригодные для определения значений сил осцилляторов для двух произвольных спектральных линий. [c.80]

Изучим сначала спектральные линии, связанные с переходами Е- П (полоса ОН (О, 0)], используя в наших расчетах для определения подходящих экспериментальных условий оценки абсолютной интенсивности, сделанные в работе [7] аргументация существенным образом не изменится, если применять значения сил осцилляторов, полученные в [8]. Рассмотрим поглощение излучения в трубке длиной 50 см, содержащей ОН, который получился в смеси, первоначально состоящей из двух частей Н2О и одной части О2 при атмосферном давлении. Расчеты, выполненные в предположении равновесия, показывают, что при температуре 1300° К величина Х=1,185-10 см-атм [9]. В соответствии с работой [7] значение / для линии с ЛГ=6 ветви равно [c.80]

Радиационное уширение спектральных линий. Свободные колебания излучающей системы обязательно должны быть затухающими, так как излучая система теряет энергию. Но затухающее колебание не является монохроматическим, а содержит целый набор частот. Таким образом радиационное затухание, присущее каждой излучающей системе, приводит к уширению спектральных линий. В рамках классической электродинамики распределение интенсивности в спектре излучения осциллятора частоты со описывается так называемой дисперсионной формулой [c.452]

Модель осциллятора с переменной частотой. Уширение спектральных линий, вызываемое взаимодействием атома с окружающими частицами, зависит от концентрации возмущающих частиц. Поэтому об уширении такого типа мы в дальнейшем будем говорить как об эффекте давления. [c.460]

Подытоживая все сказанное, можно сделать следующее заключение. Теория эффектов давления, основанная на модели осциллятора с переменной частотой и бинарном приближении, является крайне упрощенной и не отражает многих важных особенностей механизма уширения спектральных линий. Результаты, полученные в рамках этой теории, надо рассматривать как предварительные, могущие претерпеть серьезные изменения при более детальном подходе. [c.477]

Вышесказанное представляет собой лишь беглый очерк теории, данный с целью уяснить, каким образом два вида излучения, кажущиеся различными, фактически являются двумя частями одного и того же процесса. Мы закончим этот очерк замечанием, что не совсем правильно утверждать, что единственными переходами, которые могут происходить, являются те, при которых величина изменения энергии атома равна по абсолютной величине изменения энергии поля. Это приводит к естественной ширине спектральных линий — квантово-механической аналогии того факта в классической теории, что амплитуда излучающего осциллятора уменьшается вследствие потери энергии при излучении. Таким образом, последовательность волн, излучаемая в отдельном процессе, ограничена и не является монохроматической, а изображается в виде интеграла Фурье, составленного из монохроматических волн. [c.87]

Другими словами, каждая спектральная линия вносит в поляризуемость член, вид которого такой же, как и происходящего от классического осциллятора, [c.109]

Для многих элементов силы осцилляторов спектральных линий измерены, поэтому выбор наиболее чувствительных линий не представляет труда. Когда величины сил осцилляторов в спектре элемента неизвестны, можно экспериментально выбрать наиболее чувствительные линии. [c.514]

Аналогичную качественную интерпретацию имеет рассматриваемое явление и в классической теории. При этом исходят из того, что в результате столкновений происходит изменение, фазы затухающего колебания осциллятора, т. е. иными словами, сокращение длительности квазигармонического колебательного процесса, а это, в свою очередь, неизбежно должно приводить к расширению соответствующего спектра (см. Приложение IV). В настоящее время имеется несколько вариантов теории уширения спектральных линий вследствие столкновений. Все они приводят к более или менее близким выражениям для ударного контура, простейшее из которых имеет вид [c.30]

Нз изложенного очевидно, что многоатомная молекула может иметь большое число колебательных уровней энергии, и поэтому колебательный спектр будет сложным. Однако в простейшем случае, когда значение с, для данного нормального колебания изменяется на единицу, частота соответствующей спектральной линии будет V . Отсюда следует, что если бы все виды колебаний были спектроскопически активными, то частоты основных колебательных полос, для которых Диу=1, должны были бы быть равны Зи —6 частотам нормальных колебаний молекулы, следующим из классической теории. На практике положение усложняется тем, что, во-первых, не все частоты активны, во-вторых, присутствие некоторых спектральных линий обусловлено обертонами, т. е. случаями, когда Диу>1, и, наконец. В-третьих, образованием комбинационных тонов, когда одновременно изменяется два или больше Vj. Несмотря на эти трудности, общие заключения, которые должны быть сделаны на основании предыдущих рассуждений, имеют большое значение. Вне зависимости от того, сколь сложны могут быть действительные колебания ядер в данной молекуле, частоты основных линий в колебательном спектре, опуская обертоны, комбинационные тона и линии с чередующейся интенсивностью, будут равны нормальным колебаниям данной молекулы. Хотя вышеприведенные рассуждения были основаны на приближенно верном допущении гармоничности колебаний, что предусматривает пренебрежение всеми членами в ряде Тейлора для потенциальной энергии со степенями выше второй, но те же самые общие результаты могут быть получены и для ангармонического осциллятора. Единственная существенная разница заключается в том, что частоты колебательных линий не точно равны частотам нормальных колебаний молекулы, как это имеет место в случае двухатомной молекулы. (Сравн. параграф 296). Однако во многих случаях возможно ввести поправочный член, включающий постоянную ангармоничности, но мы не будем здесь разбирать этот вопрос. [c.261]

АБСОЛЮТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СИЛ ОСЦИЛЛЯТОРОВ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ ИЗБРАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ [c.788]

Значения сил осцилляторов для некоторых спектральных линий [c.789]

Зависимость интенсивности спектральных линий от концентрации атомов кривая роста. Атомы, находящиеся в состоянии к (рис. 4), под действием излучения частоты могут поглощать это излучение и переходить в верхнее состояние г. Этот процесс определяется вероятностью поглощения или силой осциллятора, которые связаны с вероятностью спонтанного излучения [c.25]

Это поглощенное излучение снижает общую интенсивность излучения и тем больше, чем выше концентрация атомов и чем больше вероятность 5 или сила осциллятора / . Отсюда следует, что само-поглощение особенно проявляется для резонансных линий или линий, имеющих метастабильное нижнее состояние к), на котором возможно накопление большого числа поглощающих атомов в плазме разряда. Отсюда следует также, что при заданной концентрации атомов Л/о можно найти такие спектральные линии, для которых вероятности поглощения (или силы осцилляторов / ) малы, или нижние состояния (к) располагаются достаточно высоко над нормальным, вследствие чего при реализуемых в плазме разряда условиях число атомов N мало. [c.25]

Спектры поглощения являются объектом исследования во многих спектроскопических работах. Сюда относится атомно-абсорбционный спектральный анализ и работы по измерению сил осцилляторов спектральных линий. Исследование спектров поглощения позволяет получить важные сведения о процессах, происходящих [c.325]

Как уже указывалось ( 70), с точки зрения классической электродинамики электрический осциллятор при излучении совершает затухающие колебания. Это ведет к тому, что вместо монохроматической спектральной линии он испускает расширенную линию. Такое излучение носит название естественного расширения. [c.476]

Поскольку заряд е, масса электрона и скорость света в пустоте с являются мировыми ПОСТОЯННЫМИ, время затухания х зависит лишь от длины волны X излучаемой линии (от частоты колебаний осциллятора V). Для всех спектральных линий С одной и той же длиной волны X одинаково. [c.477]

Количество спектральных линий, относящихся к одному атому, достаточно велико. В настоящее время наши представления о строении любой химической частицы (будь то атом, ион или молекула) настолько детальны, что сведения о практически всех ее спектральных линиях имеются в справочных изданиях. Для атомов и их ионов наибольшей популярностью пользуются диаграммы уровней энергий с указанием на них длин волн спектральных линий и сил осцилляторов соответствующих переходов. Такие диаграммы носят название Гротриановских (по имени ученого Гротриана, впервые широко использовавшего их). На рис. 1.2 приведен пример Гротриановской диаграммы для атома натрия. На основании приведенных значений сил осцилляторов можно сразу судить о наиболее интенсивных линиях в спектре этого атома. [c.16]

Т — константа магнитного вращения постоянная Вердё). В классической электронной теории эффект Фарадея сводится к эффекту Зеемана. Электрон, рассматриваемый как гармонический осциллятор, колеблется в отсутствие магнитного ноля с круговой частотой Ыо. В магнитном поле, направленном вдоль луча. света, спектральная линия с частотой ы расщепляется на две, поляризованные по кругу влево и вправо. Величпца расщепления равна 2 ыя1, где л — круговая частота ларморовой прецессии [c.159]

Такова феноменологическая теория эффекта Фарадея [32, 33]. В классической электронной теории эффект Фарадея сводится к эффекту Зеемана. Электрон, рассматриваемый как гармонический осциллятор, колеблется в отсутствие магнитного поля с круговбй частотой шо- В присутствии поля, направленного параллельно лучу света, спектральная линия с частотой шо расщепляется на две, поляризованные по кругу вправо и влево. Величина расщепления равна 21шн , где шд — частота ларморовой прецессии [c.440]

Приборы для измерения времени делятся на механические, электромеханические и квантовомеханические. В механических часах источником энергии является пружина, в электромеханических (контактных) и электронномеханических (бесконтактных) — электрический ток осциллятор пропускает в систему привода через определенные интервалы времеги импульсы тока. В квантовомеханических приборах частота колебаний осциллятора (резонатора) регулируется спектральной линией. [c.152]

Для узких линий поглощения вклад осцилляторов других частот в окрестности частоты пренебрежимо мал. Поэтому мы получаем обычную дисиерсиониую формулу для -й спектральной линии [c.206]

Статистическая теория. К проблеме уширения спектральных линий вследствие эффектов давления можно подойти и с другой точки зрения. Излучающий атом находится во внешнем поле. Наличие поля приводит к смещению термов и, следовательно, к сдвигу частоты атомного осциллятора. Если внешнее поле квазистатично, т. е. меняется достаточно медленно, то можно принять, что /( o)йi o просто пропори ционально статистическому весу конфигурации возмущающих частиц, при которой частота атомного осциллятора заключена в интервале со, со + В бинарном приближении сдвиг частоты создается бли-жайшей частицей. Следовательно, для вычисления /(со) необходимо найти вероятность Ш (R) dR того, что ближайшая частица находится на расстоянии / , R- -dR от атома. Эта вероятность равна [c.469]

Квантовомеханическая теория уширения спектральных линий электронами ). Выше было показано, что в тех случаях, когда относительное движение атома и возмуш.аюш.их частиц можно описывать в рамках классической механики, теория уширения спектральных линий является естественным обобш.ением классической теории, основанной на модели осциллятора. Поэтому под квантовомеханической теорией мы будем понимать такую теорию эффектов давления, в которой не только движение атомных электронов, но и относительное движение атома и возмуш.аюш.их частиц описывается уравнением Шредингера. Необходимость построения такой теории возникает, по существу только в одном случае, а именно в случае уширения электронами. В дальнейшем все вычисления будут проводиться с учетом этого обстоятельства. [c.492]

Мы можем без труда получить выражение для формы спектральной линии, испускаемой осциллятором, движущимся в соответствии с уравнением (Б-3). Под формой спектральной линии, наблюдаемой в спектрографе, понимается распределение интенсивности линии в зависимости от частоты. Спектрографы разлагают полихроматическое излучение на монохроматические компоненты, и, как мы видели в разделе Е, гл. 1, эти компоненты могут рассматриваться как компоненты Фурье в разлонсении электрического поля [c.430]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология