Оптическая и квантовая электроника. Светцов В.И. - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГХТУ | Иваново

Составители: 

Рубрика: 

14
Рис.1.2. Представление реального и идеального энергетического уровня.
В реальных условиях существует ряд факторов, приводящих к
увеличению ширины спектральной линии по сравнению с естественной
шириной. Рассмотрим некоторые из них.
1. Доплеровское уширение.
Эффект Доплера есть изменение частоты (длины волны), наблюдаемое
при движении источника излучения относительно приемника. Частота
излучения увеличивается, если источник приближается к наблюдателю.
Частота электромагнитных волн, которую воспринимает наблюдатель,
относительно которого он движется со скоростью v, может быть найдена из
уравнения:
ν ν θ= +
o
v
c
1 cos при v << c (1.22)
Хаотичность теплового движения молекул в газе дает форму
спектральной линии, описываемой функцией Гаусса:
( )
[
]
{
}
G
oν
π
ν ν= − −
ln /
exp ln /
2
2
2
2
∆ν
∆ν (1.23)
с шириной ∆ν
D o
kT
mc
=
⋅
ν
2 2
2
ln
Доплеровское уширение в газовых активных средах достигает 1000 МГц, тогда
как в твердых телах оно незначительно из-за жесткой связи ионов активатора с
решеткой.
2. Уширение при столкновениях.
Столкновения атомов с другими частицами или со стенками сосуда в
газе, а так же взаимодействие атомов с решеткой в твердых телах приводят к 
   Рис.1.2. Представление реального и идеального энергетического уровня.
     В реальных условиях существует ряд факторов, приводящих к
увеличению ширины спектральной линии по сравнению с естественной
шириной. Рассмотрим некоторые из них.
     1. Доплеровское уширение.
     Эффект Доплера есть изменение частоты (длины волны), наблюдаемое
при движении источника излучения относительно приемника. Частота
излучения увеличивается, если источник приближается к наблюдателю.
Частота электромагнитных волн, которую воспринимает наблюдатель,
относительно которого он движется со скоростью v, может быть найдена из
уравнения:
                  v     
      ν = ν o  1 + cos θ при v << c                           (1.22)
                  c     
     Хаотичность теплового движения молекул                в   газе   дает    форму
спектральной линии, описываемой функцией Гаусса:

     Gν =
             ln 2 / π
              ∆ν         { [
                      exp − ln 2 ( ν − ν o ) / ∆ν 2
                                            2
                                                      ]}                     (1.23)

                                2kT ⋅ ln 2
     с шириной ∆ν D = ν o
                               mc 2
Доплеровское уширение в газовых активных средах достигает 1000 МГц, тогда
как в твердых телах оно незначительно из-за жесткой связи ионов активатора с
решеткой.
       2. Уширение при столкновениях.
       Столкновения атомов с другими частицами или со стенками сосуда в
газе, а так же взаимодействие атомов с решеткой в твердых телах приводят к

                                             14

Страницы