Cтраница 3
Оценки, приведенные выше, справедливы только для валентных электронов. Внутренние электроны атомов, расположенные в застроенных электронных оболочках, имеют ничтожную вероятность просачивания сквозь барьер и перехода к другому атому. Очевидно, что уширение энергетических уровней глубинных электронов атомов в кристаллической решетке не может идти ни в какое сравнение даже с естественным уширением возбужденных уровней валентных электронов в изолированном атоме. [31]
Вторая причина уширепия линии связана с соударением возбужденного атома с другими атомами или молекулами. Если со-ударония вызывают уменьшение времени жизни атома в возбужденном состоянии, то возбужденный уровень уширяется, что приводит к уширению линии. Такое уширение называют ударным, или лоренцевским. Контур линии описывается формулой, такой же как при естественном уширении, только вместо Av вводится Avyi - полуширина при ударном уширении. [32]
Можно показать, что такая картина наблюдается только для валентных электронов. Внутренние электроны атомов имеют ничтожную вероятность просачивания сквозь барьер и перехода к другому атому. Для таких электронов резко растет высота барьера ( Ua-W - 103 эВ) и сравнительно небольшое увеличение его ширины ( L. Таким образом, уширение энергетических уровней глубинных электронов атомов не может идти ни в какое сравнение даже с естественным уширением уровня валентных электронов в изолированном атоме. [33]
Можно показать, что такая картина наблюдается только для валентных электронов. Внутренние электроны атомов имеют ничтожную вероятность просачивания сквозь барьер и перехода к другому атому. Для таких электронов резко растет высота барьера: U0 - W 103 эв и сравнительно небольшое увеличение его ширины ( L и 3 КГ8 см) приводит при подстановке в предыдущую формулу к совершенно иному результату: т я 10ао лет. Таким образом, уши-рение энергетических уровней глубинных электронов атомов не может идти ни в какое сравнение даже с естественным уширением уровня валентных электронов в изолированном атоме. [34]
Можно показать, что такая картина наблюдается только для валентных электронов. Внутренние электроны атомов имеют ничтожную вероятность просачивания сквозь барьер и перехода к другому атому. Для таких электронов резко растет высота барьера ( U0 - W103 эВ) и сравнительно небольшое увеличение его ширины ( L3-10 - a см) приводит при подстановке в предыдущую формулу к совершенно иному результату: т 1020 лет. Таким образом, уширение энергетических уровней глубинных электронов атомов не может идти ни в какое сравнение даже с естественным уширением уровня валентных электронов в изолированном атоме. [35]
Если в соединение, характеризующееся упорядоченностью своей структуры, активаторная примесь входит изоморфно, замещая один тип ионов матрицы, расположенных в строго эквивалентных позициях, то мы имеем дело с идеальным простым одноцентровым кристаллом. В этом случае все элементарные центры являются идентичными, и связанная с ними спектральная линия представляет собой наложение множества тождественных по положению и контуру линий. В этом случае физические процессы, которые затрагивают весь ансамбль частиц, полностью совпадают с процессами взаимодействия в каждом отдельно взятом центре. Поэтому линии в спектрах, принадлежащих таким кристаллам, называют однородно уширенными. К однородному уширению линий активаторных ионов приводит естественное уширение связанных с ними состояний, которое обусловлено спонтанными излучательными и безызлучательными переходами. В реальных простых кристаллах вследствие микронеоднородностей ( дефектов) самой матрицы даже при изоморфном вхождении примеси активаторные центры будут несколько отличаться друг от друга. Особенно это становится заметным при низких температурах, когда уширение уровней за счет безызлучатель-ных переходов становится малым. В этом случае наблюдаемые линии представляют собой суперпозицию слегка разнесенных по частоте линий, принадлежащих отдельным центрам. [36]
Негауссовское доплеровское уширение, или чистые доплеровские сдвиги контура, характерны для атомизаторов, в которых поглощающие частицы не находятся в состоянии равновесия по скоростям. При излучении близко расположенных сверхтонких компонент доплеровское уширение можно существенно уменьшить путем использования атомных пучков. При таком методе атомы вводятся в вакуум через систему апертур, в результате чего создается почти параллельный пучок атомов. Лазерный пучок пересекает атомный пучок под определенным углом. В этом случае основными источниками уширения могут быть естественное уширение, доплеровское уширение, обусловленное угловой расходимостью атомного или лазерного пучка, и пролетное уширение, связанное с временем пробега атомов через лазерный пучок. [37]
Так как излучающие частицы движутся с различными скоростями и в различных направлениях, то частотные сдвиги излучаемых ими линий различны. Поэтому даже в случае отсутствия столкновений неподвижный спектральный прибор будет регистрировать множество естественно уширенных линий, различно смещенных относительно частоты VQ. Суперпозиция этих смещенных линий и дает наблюдаемый профиль уширенной линии. Это так называемое доплеровское уширение линии является неоднородным. Каждая конкретная частица в описанной ситуации может излучать линию лишь в узком, определяемом естественным уширением, спектральном диапазоне, сдвинутом относительно VQ на конкретную величину, однозначно связанную со скоростью и направлением движения этой частицы. Естественно, что и поглощать излучение с фиксированной частотой смогут только те частицы, доплеровский сдвиг которых соответствует этой частоте. [38]