Неоднородное уширение - линия
Cтраница 2
Несмотря на то, что лоренцева поправка L на внутреннее поле для газа равна единице, не будем ее исключать, чтобы можно было применять результаты к плотным средам, в которых неоднородное уширение линий имеет гауссову форму. [16]
Коллективный эффект поляризации и излучения при принятых предположениях ( однородно уширенный переход, пренебрежение затуханием возбуждения за счет излучения по сравнению с другими релаксационными процессами) затухает после возбуждения с временем релаксации т2ь При неоднородном уширении линии, ширина которой Асонеодн велика по сравнению с шириной однородно уширенной линии 2 / т2ь поляризация и вместе с ней и супердиполь распадаются за время порядка ( Дсвнеодн) 1, так как в этом случае отдельные атомы после возбуждения световым импульсом колеблются со своими ( различными) собственными частотами, в результате чего заданная возбуждением синхронизация фазы разрушается. [17]
Поскольку рассмотренные выше эффекты зависят от gV от постоянной магнитного сверхтонкого взаимодействия ( как А или А2) и, возможно, также от параметра ядерного электрического квадрупольного взаимодействия, то вариации этих величин будут давать вклады в неоднородное уширение линии ДЭЯР, которые изменяются от изотопа к изотопу для одного и того же иона, если ядерные моменты изотопов различны. [18]
Форма однородно уширенной линии совпадает с формой уширенных линий излучения отдельных атомов. Неоднородное уширение линии, наблюдаемое в излучении совокупности атомов, проис ходит за счет различных изменений - - линий излучения отдельных атомов. [19]
Теоретический анализ данных по форме линий ЭПР, ЯМР и оптических спектров может дать богатую информацию о структурных и динамических свойствах твердых тел. Неоднородное уширение линий оптических спектров определяется главным образом степенью статического разупорядоче-ния и по этой причине иногда используется как индикатор структурного качества материалов. Однородное уширение оптических линий не является легко измеряемым параметром, однако имеется ряд методов, с помощью которых можно определить его величину ( Г) для конкретного вибронного состояния. Спектроскопия выжигания провалов является статическим методом исследования динамики молекулярных вибронных состояний. При нефотохимическом выжигании провалов ( НФВП) лазерная частота настроена на определенный набор молекул, которые возбуждаются, но не изменяются химически. Возбужденные хромофоры индуцируют изменения в своем микроокружении, преобразуя его к новой структуре до дезактивации; при этом уменьшается число хромофоров, имеющих энергию возбуждения на лазерной частоте, и возрастает число хромофоров, энергии возбуждения которых соответствуют другим частотам. Суммарный результат заключается в выжигании провала в полосе поглощения, форму которого можно определить, исследуя спектры возбуждения флуоресценции. [20]
Часто взаимодействие между частицами ( за исключением разреженных газов) определяет действительную ширину спектральной линии. Различают однородное и неоднородное уширение линий. Такой вид уширения наблюдается, если взаимодействие между излучающими частицами уменьшает время их жизни в возбужденных состояниях. Например, при относительно больших давлениях в газе вследствие соударений молекул среднее время жизни примерно равно времени свободного пробега молекул. Если уменьшать давление, частицы сталкиваются между собой реже, и время жизни ограничивается в основном соударениями частиц со стенками. [21]
 |
Лоренцева форма линии. [22] |
Например, активные атомы в твердых телах испытывают различные внешние возмущения, в частности обусловленные локальными электрическими полями, которые зависят от положения отдельного атома. Это ведет к неоднородному уширению линии. Другое важное неоднородное уширение обусловлено эффектом Доплера движущихся атомов. Это явление хорошо известно из акустики. Когда автомобиль, издающий гудок, проезжает мимо, сигнал кажется более высоким по частоте при его приближении и более низким при его удалении. Подобный же эффект наблюдается в оптике. Когда атом движется со скоростью v в направлении наблюдателя, частота света, испускаемого атомом, кажется больше согласно формуле v v ( 1 vie), где v - частота перехода покоящегося атома. [23]
Наиболее прямым методом изучения параметров диполь-дипольного взаимодействия, по-видимому, является метод спинового эха. Эта методика позволяет избавиться от эффектов неоднородного уширения линий ЭПР свободных радикалов. [24]
Величина этой компоненты изменяется от узла к узлу, приводя к случайному смещению резонансной частоты каждого иона, которое аналогично смещению вследствие неоднородности внешнего магнитного поля. По этой причине рассмотренный эффект известен как неоднородное уширение линии; резонансная частота каждого иона смещается, но время жизни данного квантового состояния иона не уменьшается ( ср. Если парамагнитные ионы тождественны и их моменты прецессируют с одной и той же частотой во внешнем магнитном поле, то между ними существует добавочное резонансное взаимодействие. Прецессирующие компоненты одного магнитного момента создают осциллирующее поле в месте нахождения другого, которое имеет как раз необходимую частоту, чтобы вызвать магнитные резонасные переходы, и наоборот. [25]
Эти значения примерно на порядок превышают типовые экспериментальные результаты. Причину такого расхождения наряду с отмеченным выше следует искать в действии неоднородного уширения линии. Так, например, неоднородное уширение линии в стекле с неодимом составляет Дунеодн Ю13 Гц, а однородное уширение - Av S - lO11 Гц, в то время как время поперечной релаксации Гнеодн-70 икс. [26]
В импульсном режиме генерации большое число аксиальных мод развивается практически независимо друг от друга. В стационарном режиме генерации большое число аксиальных мод сосуществует либо из-за неоднородного уширения линии усиления, либо из-за пространственно-неоднородного взаимодействия мод с различным распределением поля с усиливающей средой, либо из-за одновременного действия обоих эффектов. [27]
Система (11.21) - (11.23) совместно с уравнениями для поля (11.1), (11.2) описывает прохождение ультракороткого импульса через полупроводник. Эта система в основном аналогична соответствующей системе уравнений для двухуровневых систем с неоднородным уширением линии. Естественно, что подобное сходство справедливо для ультракоротких импульсов в пренебрежении процессами релаксации, имеющими существенно разный характер в полупроводниках и двухуровневых системах. [28]
Сверхтонкое расщепление Am, вызванное ядром донора, обычно хорошо разрешается. Расщепления, обусловленные ядрами 29Si и описываемые остальными членами выражения (4.24), не разрешаются и приводят к неоднородному уширению линии. [29]
В остальной части этого раздела рассмотрим процесс установления непрерывной генерации в одномодовых лазерах с однородно уширенной линией лазерного перехода. Хотя такая ситуация встречается редко, однако в этом случае рассмотрение оказывается не столь сложным, как при неоднородном уширении линий. [30]
Страницы: 1 2 3 4