ВУЗ:
Составители:
где Е
0
– энергия перехода, М – масса атома (ядра), с – скорость света.
Такую же энергию квант получает при поглощении. В результате линия излучения
оказывается смещенной по отношению к линии поглощения на 2∆Е
R
(см. рис. 2).
Рис. 2. Смещение линий испускания и поглощения относительно энергии перехода Е
0
Нетрудно показать (см. задачу № 1 в задании), что величина смещения ∆E
R
для
светового кванта на 7-8 порядков меньше, чем для гамма-кванта.
Если бы линии излучения и поглощения были бесконечно узкими, то при любом их
смещении резонансное поглощение не наблюдалось бы. Учет ширины спектральной линии
изменяет ситуацию.
Из возбужденного состояния атом (ядро) может перейти самопроизвольно в более
низкое энергетическое состояние. Время τ, за которое число атомов, находящихся в данном
возбужденном состоянии, уменьшается в е раз, называется временем жизни возбужденного
состояния. Возбужденные состояния нельзя рассматривать как строго стационарные. В
соответствии с этим и энергия возбужденного состояния не является точно определенной.
Возбужденный энергетический уровень имеет конечную ширину Г (рис. 3а). Согласно
соотношению неопределенности ширина уровня связана с временем жизни состояния
выражением Г · τ ≈ ћ. Следовательно и ширина уровня определяется соотношением Г ≈ ћ ⁄
τ. Основное состояние атома (ядра) стационарно (τ = ∞). Поэтому энергия основного
состояния определяется вполне точно.
Вследствие конечной ширины возбужденных уровней эергия испускаемых атомами
фотонов имеет разброс. Соответственно спектральные линии (рис. 3б) обладают конечной
шириной:
τ
δω
1
0
=
Γ
=
h
.
Интервал частот
0
δω
связан с интервалом длин волн
0
δλ
соотношением
0
2
00
2
0
2
2
δω
π
λ
δω
ω
λ
δω
ω
π
δλ
c
c
===
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- …
- следующая ›
- последняя »
