Доплеровское уширение

Cтраница 1

Доплеровское уширение, сопровождающее движение свободных атомов, наблюдается в значительной степени для всех атомизаторов высокого и низкого давления, обычно используемых для аналитических атомно-абсорбционных измерений. Оно обычно в десять-сто раз больше, чем естественное уширение, и сравнимо по величине со столкновительным уширением в атомизаторе, работающем при давлении, близком к атмосферному. Доплеровское уширение является основным источником уширения в разрядах с полым катодом и в других типичных измерительных ячейках низкого давления. [1]

Доплеровское уширение существенно во всех обычно используемых в атомной абсорбции атомизаторах, но его влияние на контур коэффициента поглощения не всегда приводит к функции Фойгта, описывающей контур при равновесных условиях с низкой плотностью падающего излучения. Доля возбужденных атомов будет больше в подмножестве доплеров-ских скоростей с длиной волны Я0, расположенной ближе к длине волны лазерного пучка X, чем в подмножестве доплеров-ских скоростей, у которого длина волны удалена от длины волны лазерного пучка. По формуле ( 37) можно найти коэффициент поглощения каждого подмножества, за исключением тех случаев, когда столкновения изменяют скорость возбужденного атома, вызывая его перескок из одного доплеровского подмножества в другое. Если возбужденный атом не тушится ( не переводится на нижний уровень со снятием возбуждения) столкновением, то такое столкновение дает дополнительный механизм, увеличивающий долю возбужденных атомов в подмножествах доплеровских скоростей с резонансными длинами волн, которые не всегда близки к длине волны лазера. Доля возбужденных атомов в далеко отодвинутом подмножестве доплеровских скоростей становится больше, чем без таких меняющих скорость столкновений, и тогда коэффициент поглощения, предсказываемый формулой ( 37), для этого подмножества становится слишком большим. [2]

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. [3]

Доплеровское уширение линий излучения атомов и ионов, связанное с их движением, дает возможность измерить температуру. В радио - и гидролокации эффект Доплера используют для измерения скоростей движущихся объектов. [4]

Доплеровским уширением при этом пренебрегаем. [5]

Почему доплеровское уширение неоднородное. [6]

Поэтому доплеровское уширение называют неоднородным. Уширение, связанное с отдельной атомной частицей ( в частности, радиационное уширение), называют однородным. [7]

Влияние естественного и доплеровского уширения на форму спектральных линий хорошо известно ( см. разд. В случае плотной плазмы основным эффектом является уширение давлением, обусловленное взаимодействием с окружающими частицами. [8]

Чтобы учесть доплеровское уширение, нужно свернуть лоренцевский контур (2.115) с доплеровским контуром. Обратимся сначала к случаю поглощения фотонов из разных пучков. Тогда функция распределения (2.115) вообще не зависит от скорости атомных частиц. Следовательно, усреднение по скоростям теплового движения не изменяет ее. [9]

В спектроскопии доплеровское уширение линий излучения атомов и ионов дает способ измерения их темп-ры. [10]

Схематическая иллюстрация двухфотонной спектроскопии без доп. [11]

Свободные от доплеровского уширения спектры двухфотон-ного поглощения были измерены Гелбвахсом и др. [150] для электронных состояний NO и бензола. Ширина линии двухфо-тонных сигналов, детектируемых по сигналу флуоресценции с верхнего уровня, была, кроме того, ограничена шириной линии излучения лазера на красителях, накачиваемого азотным лазером и используемого для возбуждения. Этот метод нашел широкое применение в атомной спектроскопии [152] и привлекает все большее внимание молекулярной физики. [12]

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. [13]

Существуют способы уменьшения доплеровского уширения путем охлаждения самих излучателей и использования более массивных атомов. Доплеровское уширение и естественная ширина не зависят друг от друга и одновременно влияют на контур спектральной линии. [14]

В системах с неоднородным доплеровским уширением интересные эффекты связаны с наличием у фотона ненулевого импульса. [15]

Страницы: 1 2 3 4