Другой механизм - уширение
Cтраница 1
Другие механизмы уширения обусловлены взаимодействием излучаемой или поглощающей атомной частицы с окружающими ее частицами газа. Рассмотрим сначала случай, когда сильное взаимодействие излучающей атомной частицы с окружающими частицами газа происходит в течение малого промежутка времени по сравнению со временем, характеризующим уширение. Это имеет место, если на излучающую частицу время от времени налетает возмущающая частица, причем время соударения возмущающей частицы с излучающей атомной частицей много меньше времени между соседними соударениями. Рассматриваемый случай уширения спектральной линии носит название ударного уширения. [1]
Это означает, что вклад в величину времени жизни могут давать и другие механизмы уширения. [2]
Из наших предыдущих результатов теперь ясно, что уширение вращением можно отличить от других механизмов уширения по следующим характерным свойствам: 1) при вращении одинаково уширяются все спектральные линии звездного происхождения, 2) эквивалентные ширины линий не зависят от уширения вращением и 3) величина уширения пропорциональна длине волны, как и должно быть для явления, вызванного эффектом Доплера. [4]
В заключение необходимо отметить, что кроме рассмотренных выше в настоящее время предлагаются и другие механизмы уширения молекулярных спектров конденсированных систем. К их числу относится, в частности, механизм, основанный на том, что при определенных условиях некоторая часть молекул жидкости сохраняет способность к практически свободному вращательному движению. По мнению некоторых исследователей, последний фактор в значительной степени определяет контур колебательных полос на крыльях. [5]
Если же число достаточно интенсивных комбинационных переходов велико, то может появиться квазинепрерывное поглощение независимо от действия других механизмов уширения. Большое число таких переходов может возникнуть, если велико число низкочастотных колебательных степеней свободы системы, сильно связанных с протоном и заметно различающихся по частоте. [6]
Не исключено, однако, что как в слабых, так и в сильных водородных связях действует еще и другой механизм уширения. Если комплекс RAH - - BRt содержит мало сильно взаимодействующих степеней свободы, то энергия возбуждения будет в основном уходить в окружающую среду. [7]
Время т0 является характерным масштабом случайных флуктуации фазы и амплитуды волн светового пучка с ударным уширением линий. При других механизмах уширения линий и их комбинаций также имеются характерные времена случайных флуктуации фазы и амплитуды светового пучка. Они играют большую роль в явлениях интерференции ( см. гл. [8]
Затухание излучения и доплеровское уширение являются прототипами однородного и неоднородного уши-рений. Полученные здесь для них выводы соответственно применимы и к другим механизмам уширения; в табл. 3 содержатся качественные и количественные данные для различных важных случаев. Большинство указанных величин вытекает из приведенных выше выводов, но следует дать дополнительные разъяснения: Е является напряженностью внешнего электрического поля, действующего в месте нахождения атомной системы ( для этого механизма при электронных переходах относительное уширение линий по порядку величины равно отношению Е / Е ом, это отношение у нас уже встречалось при оценках в разд. [9]
Это означает, что вклад в величину времени жизни могут давать и другие механизмы уширения. [10]
Согласно этому, g ( v 0 - v0) dvQ есть вероятность того, что резонансная частота атома попадает в интервал между v 0 и v Q - - dv Q. Тогда из выражения ( 2.36 а) или, в более общем случае, из (2.47), если действует также какой-либо другой механизм уширения ( например, столкновительное уширение), можно получить среднее значение коэффициентов вынужденного излучения или поглощения. [11]
При умеренной концентрации парамагнитных частиц этот вклад в ширину линии прямо пропорционален концентрации. Следовательно, пока амплитуда модуляции поддерживается постоянной и ширина линии в основном определяется спиновым обменом, амплитуда производной действительно будет увеличиваться с уменьшением концентрации. Разумеется, может быть достигнут такой момент, когда дальнейшее уменьшение концентрации приведет к снижению амплитуды сигнала. Тогда становятся существенными другие механизмы уширения, не зависящие от концентрации. Для спектров ЭПР свободных радикалов в жидких растворах ширины линии около 50 мГс довольно обычны. Для работы с такими линиями приходится ограничиваться концентрациями, не превышающими 10 - 4 М во избежание обменного уширения. [12]
Таким образом, не исключено, что все звезды, радиусы которых выросли не более чем в 2 раза, действительно вращаются как твердые тела. Отметим небольшое расхождение между случаем ( а) и результатами Мадера - Пейтреманна ( разд. При анализе гигантов и сверхгигантов возникают дополнительные осложнения. Как следует из табл. 12.7, эти звезды разумно сгруппировать в четыре различных класса: сверхгиганты 1а, сверхгиганты Ib, звезды класса светимости 1Ь II - II и звезды класса III. Табличная величина Kobs равна отношению ve sin / ms / ( ve sin /, где ve sin / и ve sin / ms - соответственно среднее значение ve sin / для группы звезд и среднее значение ve sin /, которое было у этой группы на главной последовательности. Величины Ка и Кб - теоретические значения этого отношения, вычисленные для случаев ( а) и ( б) соответственно; они рассчитаны для средней модели в каждом классе светимости путем интерполяции между теоретическими треками для сферических моделей Ибена. Ошибки в расчетных значениях Кп и Кб возникают из-за неопределенностей в положении звезд на плоскости ( Mbol - lg reff), затрудняющей определение радиуса, которого достигнет звезда в результате расширения. Это может служить еще одним указанием на ослабление связи между внутренними слоями звезды при переходе к ситуациям, в которых радиусы меняются во много раз, так что твердотельное вращение становится уже невозможным. Этот вывод дополнительно подтверждается тем, что другие механизмы уширения линий ( такие, как турбулентность) еще больше увеличили бы значения Kobs по сравнению с Ка. Данные табл. 12.7 относятся к наблюдаемому макроскопическому уширению без поправки на турбулентность. Аналогичные замечания можно сделать о результатах для сверхгигантов класса 1а, хотя в этом случае для перехода от видимого хорошего согласия наблюдений со случаем ( а) к согласию со случаем ( б) понадобились бы гораздо ббльшие поправки. Согласно Данцигеру и Фаберу, изменения такого масштаба, по-видимому, не исключены, если принять турбулентные скорости, выведенные Розендалем из его данных об уширении линий в сверхгигантах ранних спектральных классов. [13]
Страницы: 1