Доплеровское уширение - спектральная линия
Cтраница 2
Здесь также найдены эффективные методы. Это позволяет исключить доплеровское уширение спектральных линий в тех случаях, когда оно превышает изотопический сдвиг и ограничивает изотопическую селективность возбуждения. Этот достаточно изощренный метод, разумеется, целесообразно применять только при разделении крайне редких изотопов. На рис. 8.1.3 в качестве иллюстрации приведены результаты экспериментов по двухступенчатой изотопически-селективной ионизации ускоренных атомов К через ридберговские состояния. [16]
 |
Изотопические сдвиги для лития, кальция, неодима и урана. - величина доплеровской ширины линии, ища - ширина сверхтонкой структуры линий. [17] |
Однако для получения весовых количеств целевого изотопа необходимы установки с токами в миллион раз большими - десятки миллиампер. Такие установки требуют создания более производительного широкоапертурного испарения и мощных лазеров. К сожалению, в этом случае доплеровское уширение спектральных линий поглощения, а также нерезонансное поглощение излучения, равно как и другие деселектирующие процессы, существенно снижают селективность процесса фотоионизации. [18]
Помимо естественной ширины спектральных линий существуют другие причины, приводящие к уширению спектральных линий. Например, так называемое ударное уширение связано с тем, что в результате соударений возбужденных атомов уменьшается время жизни атома в возбужденном состоянии и спектральная линия уширяется. Вследствие того что излучающие возбужденные атомы движутся в различных направлениях и с различными скоростями, возникает доплеровское уширение спектральной линии. [19]
Помимо естественной ширины спектральных линий существуют другие причины, приводящие к уширению спектральных линий. Например, ударное уширение связано с тем, что в результате соударений возбужденных атомов уменьшается время жизни атома в возбужденном состоянии и спектральная линия уширяется. Второй причиной дополнительного уширения является эффект Доплера. Вследствие того что излучающие возбужденные атомы движутся в различных направлениях и с различными скоростями, возникает доплеровское уширение спектральной линии. Если атом находится в пространстве, где имеется электромагнитное поле, то, согласно Эйнштейну, между атомом и полем происходит взаимодействие, определяемое законами сохранения энергии и импульса. В классической электродинамике доказывается, что диполь, находящийся в электромагнитном поле падающей на него волны, может в зависимости от соотношения фаз между собственными колебаниями диполя и колебаниями ноля в волне либо поглощать энергию из поля, либо отдавать ее полю в виде вынужденного излучения. Эйнштейн показал, что атом, находящийся в электромагнитном поле, обладает свойствами, аналогичными свойствам классического диполя: в присутствии поля должно происходить вынужденное излучение атома. Это означает, что атом, находящийся на некотором возбужденном энергетическом уровне п, может с некоторой вероятностью перейти под действием поля в низшее состояние т, ноле как бы сваливает атом с возбужденного уровня вниз. [20]
Помимо естественной ширины спектральных линий существуют другие причины, приводящие к уширению спектральных линий. Например, ударное уширение связано с тем, что в результате соударений возбужденных атомов уменьшается время жизни атома в возбужденном состоянии и спектральная линия уширяется. Второй причиной дополнительного уширения является эффект Доплера. Вследствие того, что излучающие возбужденные атомы движутся в различных направлениях и с различными скоростями, возникает доплеровское уширение спектральной линии. Если атом находится в пространстве, где имеется электромагнитное поле, то, согласно Эйнштейну, между атомом и полем происходит взаимодействие, определяемое законами сохранения энергии и импульса. Эйнштейн показал, что атом, находящийся в электромагнитном поле, обладает свойствами, аналогичными свойствам классического диполя: в присутствии поля должно происходить вынужденное излучение атома. Поле как бы сваливает атом с возбужденного уровня вниз. [21]
 |
Спектр флуоресценции атомов натрия около резонанса при различных значениях мощности возбуждающего поля. [22] |
Эти две последние составляющие, высота которых равна от высоты центрального пика неупруго рассеянного света, соответствуют осцилляциям Раби атомного возбуждения. Данное расщепление спектральной линии на три составляющие иногда называется динамическим эффектом Штарка. Атомный пучок был необходим для получения доплеровского уширения спектральной линии. [23]
Страницы: 1 2