Эмиссионная фотометрия пламени и атомно-абсорбционная спектроскопия. Гарифзянов А.Р. - 15 стр.

                                      15

    В величину δλ спектральных линий вносят вклад, главным образом, три
составляющие – естественная ширина и уширения, обусловленные эффекта-
ми Лоренца и Доплера.
3.2.1. Естественное уширение (естественная ширина спектраль-
                         ных линий).
      Согласно принципу неопределенностей Гейзенберга, энергия возбуж-
денного уровня i квантовой системы, обладающая конечным временем жизни
τi, является квазидискретной и имеет конечную ширину ∆Ei (соотношение
неопределѐнности для энергии и времени):




Чем меньше время пребывания атома в каком-либо состоянии, тем больше
неопределенность энергии этого состояния.
    Неопределенность в энергии ∆Ekm кванта, испускаемого при переходе
атома из состояния k в состояние m (или поглощаемого при обратном пере-
ходе), будет равна сумме неопределенностей ∆Ek + ∆Em.
    Тогда естественное уширение можно рассчитать следующим образом:




     Время жизни основного состояния значительно превышает время жизни
возбужденных состояний              Таким образом, естественная ширина
резонансной спектральной линии полностью определяется шириной возбуж-
денного уровня, поэтому для резонансных линий                   и естест-
венная ширина резонансных линий будет примерно вдвое меньше ширины
нерезонансных.
     Ширину спектральной линии, выраженную в единицах длин волн δλ,
можно рассчитать следующим образом. Так как частота обратно пропорцио-
нальна длине волны, то относительная неопределенность в длине волны рав-
на относительной неопределенности в частоте:



Следовательно,