Cтраница 4
В рубине система трех уровней создается за счет атомов хрома, введенных в качестве примеси. Время жизни атомов на уровне Е2 составляет также несколько тысячных секунды. [46]
Предположим, что в дайной последовательности испытаний первые пг испытаний не дали ни одного успеха. Если время жизни атома или срок службы прибора имеют геометрическое распределение, то это значит, что возраст не играет никакой роли; как бы долго ни жил атом, вероятность того, что он распадется в следующий момент, остается постоянной. Наоборот, если некоторое явление характеризуется полным отсутствием последействия, или старения, то распределение вероятностей его продолжительности должно быть геометрическим или показательным. Типичным в этом отношении является хорошо известный вид тетефонных разговоров, на который часто ссылаются как на пример процесса, целиком зависящего от минутных побуждений. Окончание является случайным мгновенным действием, никак не связанным с продолжительностью предшествующей болтовни. Напротив, знание того, что в течение 5 минут не прошел ни один трамвай, обычно увеличивает наши надежды на то, что он скоро появится. [47]
Атомы кислорода без примеси молекулярного кислорода получаются в высоковольтном разряде в парах воды, а также фотохимическим методом. Однако время жизни атомов галоидов значительно меньше. Значительно шире набор методов получения свободных радикалов. [48]
Для оптической накачки используется импульсная газоразрядная лампа. Так как время жизни атомов хрома в возбужденных состояниях мало ( меньше 10 - 7 с), то осуществляются либо спонтанные переходы 3 - 1 ( они незначительны), либо наиболее вероятные безызлучательные переходы на уровень 2 ( он называется метастабильным) с передачей избытка энергии решетке кристалла рубина. [49]
Значения коэффициентов kh k2 и k3 были взяты согласно ( Лабор. Оценки показали, что время жизни атомов О на высотах около 100 км, где скорость образования атомарного кислорода максимальна, намного превышает сутки, экспоненциально возрастая с высотой. [50]
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. [51]
Сущность метода заключается в возбуждении атомов внешним источником излучения с частотой, совпадающей с одной из линий поглощения, что приводит к переходу части атомов из нижнего состояния в верхнее и сопровождается излучением с соответствующей частотой. Метод резонансной флуоресценции позволяет измерять концентрацию поглощающих атомов и время жизни атомов на данном уровне. Если основным механизмом уширения линии флуоресценции является эффект Штарка в электрических полях заряженных частиц, то можно определить концентрацию электронов или температуру, если линия уширена за счет эффекта Доплера. [52]
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. [53]