Главная » Просмотр файлов » 1626435900-2be340c6a244b99156a9dca9d508df44

1626435900-2be340c6a244b99156a9dca9d508df44 (844337), страница 89

Файл №844337 1626435900-2be340c6a244b99156a9dca9d508df44 (Собельман 1963 - Введение в теорию атомных спектров) 89 страница1626435900-2be340c6a244b99156a9dca9d508df44 (844337) страница 892021-07-16СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 89)

Сравним величины у,„ и Аш из (39.6) 1 1 1 Ь~о (2,6) Саж 0 8 тее 11,4С,' э„,'А! С и 2№ 0586'. а е е (39.8) Следовательно, до тех пор пока Ае((1, у„)Аш и основную роль играет уширение электронами. В рамках ударной теории Вейскопфа — Линдхольма при и = 4 2 1 1 а! =11,4С,' и'Аг, 6 = 9,8С,'и' Аг, ~ = 1,15.

(39.9) Ь 2 1 ') С. Л. Мандельштам, М. А. Мазннг, Изв, АН СССР, серия фнзнч. 28, !018, 1959. В условиях эксперимента уширенне линии целиком определялось заряженными частицами, причем выполнялось условие Ь ((1, а!((1. Следовательно у, АЕАС, и, причем отношение ширины к сдвигу постоянно и одинаково для всех линий. Вместе с тем выше было показано (см. (37.87)), что в самом общем случае при больших скоростях электронов должна иметь место зависимость усуэп '.

Это показывает, что применимость формул (39.9] ограничена областью малых значений и. К такому же заключению можно прийти и на основании простых качественных соображений. Радиус Вейскопфа 1 в случае уширения электронами имеет порядок величины (С,о, )-- 3(10 ' †: 10 ') сле. Нетрудно видеть, что длительность столкновения 92 — при больших значениях и сравнима с периодами движения атомпе е 2п ных электронов †, что делает необходимым учет неадиабатичности ше возмущения. Отметим, что хотя во многих случаях наблюдаемые значения у, А, а также — вполне удовлетворительно согласуются т А с (39.9), имеется ряд экспериментальных данных, находящихся в полном противоречии с (39.9). Так, детальное исследование уширения ряда линий Аг!! в искровом разряде') показало, что отношение ф 39) хшигкнив линий нкводогодоподовных спактгов в плазма 539 ширины к сдвигу не является постоянной для всех линий величиной и для многих линий не равно 1,15.

Величина отношения — для ряда у А исследованных линий оказалась порядка 2 —: 3, а для некоторых и порядка 5 —: 1О. Кроме того, зависимость у от константы С оказалась значительно слабее, чем следует из закона С,'. Так, при изменении С, на 2 порядка ширина линии меняется не в 20 раз, а только в три раза.

2. Уширеиие электронами '). Общие квантовомеханнческие формулы 2 37, описывающие уширение электронами, малопригодны при конкретных расчетах, так как в настоящее время не существует простых и достаточно эффективных методов вычисления эффективных сечений упругого и неупругого рассеяний электронов на атомах (см. главу Х1), Поэтому все дальнейшее рассмотрение будет проводиться в рамках квазиклассической теории. Условие квазиклассичности (37.

81) в данном случае можно записать в виде глй 'С Ф')) 1, где лг †мас электрона, А = ††волн число. х $ При А порядка 4 10' сл ', что соответствует электронной температуре Т, = 5000' К, получаем 1,4 1О"С,)) 1. Следовательно, это условие выполняется для линий с константами С, > 1О " слг'/сек. Так же как и при рассмотрении уширения водородных линий, ниже мы ограничимся дипольным приближением и предположим вначале, что возмущением одного из уровней можно пренебречь (при квадратичном штарк-эффекте это предположение в большинстве случаев выполняется). В случае неводородоподобных атомов матричные элементы дипольного возмущения Ь' отличны от нуля только для переходон между состояниями, относящимися к разным уровням, Поэтому при вычислении а(ч) (формула 37,24) нельзя использовать приближение — ны — — ны (38.23), т. е.

заменить оператор Р=е" Ре " на Ъ'. Это обстоятельство существенно усложняет вычисления. Однако в случае квадратичного штарк-эффекта можно сделать ряд упрощений другого типа. При квадратичном штарк-эффекте все Я-компоненты уровня смещаются в одну сторону, пРичем направление этого сдвига не зависит от направления электРического поля. Поэтому результаты вычислений зависят от выбора системы координат (неподвижная нли вращающаяся) значительно меньше, чем в случае водородоподобных уровней.

Учитывая это обстоятельство, ограничимся вначале приближением вращающейся системы координат и направим ось ') В этом разделе изложение основывается иа работе: Л. А. Вайнштейн, И. И. Собельман, Оптика н спектроскопня 6, 440, 1959. 540 УШИРВНИЕ СПВКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ [гл. х на возмущающий электрон. При этом (39.10) у =2С1И2п ) о г)о[1 — е г<» созЧ(о)~, (39.

11) Ь =-)чо2п ~ одре-го'зшг)(о), а (39. 12) где  — 1)' = — — <л( У(1)) у> е' '~й ~ <з ) У(1') ) л> е '" ки гй'= 3* = — 31 ~') г(ге'~™ ') <и( У(г)) У><а! У(г — т) ~ п>гй. (39.13) о — СО Выполняя интегрирование в (39.13), нетрудно получить (39.!4) (39. 15) где 2ылг 2 ДЕН* с Р(х) = — (е "Е1(х) — е*В1(-х)), Р1(х) = — гй.

г -са (39.16) (39.17) ') Как будет видно из дальнейшего, ошибки, связанные с таким приближением. невелика и качественно не меняют результатов. Поскольку матрица Р, диагональна по М, уширение каждой из штарковских компонент линии можно рассматривать независимо друг от друга так, как если бы вырождение по М отсутствовало. В частности, можно использовать формулы (37.47)').

Рассмотрим одну из компонент линии и й и предположим, что уровень й не возмущается. В соответствии со сказанным нормированное на единицу распределение интенсивности в этой компоненте определяется дисперсионной формулой, причем ширина у и сдвиг Л равны $39) гшигхние линий наводогодоподовных спектгов в плазма 541 При 9))0, Г =О, Р( — ) = 1 и (37.14) переходит в обычное ~е,~ выражение адиабатической теории (39.! 8) ь Отклонения от адиабатичности начинаются лля прицельных расстояний 9~9,. При 9(<й, т( оказывается много меньше, чем это следует из адйабатической теории. Одновременно сильно возрзстает роль неупругих столкновений, так как Г возрастает при уменьшении о.

Очень часто основной вклад в сумму (39.14), а также в сумму ~ С, лает ближайший уровень, дли которого г',и( Р,(а)ч= О. Такой уровень в дальнейшем мы будем называть ближайшим возмущающим уровнем. В этом случае т)=4ггр' (~— ') Е(~), Г=2~~'(~— ') С ' (ЬЕ)~ (39.19! Для того чтобы получить результирующий контур всей линии. надо сложить отдельные М вЂ” А4'-компоненты линии, уширенные в соответствии с (39.1!], (39.12). В пределах той точности, на которую вообще имеет смысл рассчитывать в рамках рассматриваемого приближения, можно принять, что такое суммирование дает дисперсионный контур. Лля ширины и сдвига линии из формул (39.19) можно получить следующие выражения: у=2Фоп,Еф), Еф)=Ар ' ) [1 — е — г<юсозт)(х))х~ух, (39.20! в а "~ Л =Хоп„у" ф), 1" ф) = — и * ) е-г<м а!от((х) хг(х. (39 21) 'г' 3 I и за В этих формулах о' =~ — ) Г ~ — ) С'о ' — 5,7С' о ', о"= в (2) (3) =ф' 3п,— сечения уширения и сдвига адиабатической теории (форе' 3 мулы (36.33)), А=4 ~~ — ) Г~ — )), С = — ° — — среднеедля ~4) ~з)1 — йде за ушиРенне спектРАльных линиЙ 542 [гл.

х данной линии значение константы квадратичного штарк-эффекта (в приближении одного возмущающего уровня) и (39. 22) где ЬŠ— расстояние от уровня л до ближайп|его возмущающего уровня, Б и ! †си линии и сила осциллитора перехода с уровня и иа возмущающий уровень, д — статистический вес уровня л. !уб ЩФ Щ7 тг!2 а7 0 Л7 7!7 7!7 ! дт 7г7 У 7!7 7!7 7 д7 Рис. 60. Зависимость интегралов !', !" от параметра (); сплошная кривая — приближение вращающейся системы координат; пунктирная — неподвижная система координат.

Множители Г(р) и !" (р), определяющие поправки на нестационарность возмущения, зависят только от безразмерного параметра р). При р))1 1' =!"=1. При () --1 и р ( 1 интегралы !', !" были вычислены численно. Зависимость Г и !" от р показана на рис. 50. Отклонения от адиабатической теории начинают проявляться при р(5. В области р — 5 —:0,02 !' превышает единицу примерно на 1Π—: 20%, что обусловлено неупругими столкновениями (Г ~: О). Сравнение интегралов ~ (1 — е — соя т)) о дй н ) (1 — е-г) 0 дд показывает, что при р ( 2 ширина линии почти целиком определяется неупругими столкновениями. Это связано с тем, что при малых значениях )1 механизм уширения Вейскопфа становится малоэффективным вследствие сильного уменьшения т). При р ( О,! интеграл Г быстро убывает с уменьшением )). 9 39) хшигвния линий нвводогодоподовных спвктгов в плазма 543 На сдвиг линии неупругне столкновении влияют мало, причем всегда уменьшают Л, поэтому при уменьшении р !" монотонно убывает.

Г!рн ~ (( 1 имеют место асимптотические выражения и'=гг'( — ) (, ) ~2 2дЕ ( 3 Д, (39.23) ( щР) (Зее е ) )дЕ! (39.24) (39.25) Если не прибегать к приближению вращающейся системы координат, а использовать общие формулы пара~рафа 37, то вычисления значительно усложняются. Поэтому ниже мы воспользуемся сравнительно простым приближением, которое вместе с тем дает достаточно хорошие результаты. Анализ результатов расчетов интегралов Г, 7" показывает, что в той области, где Г и !" заметно отличаются от единицы (отклонения от адиабатнческой теории), основной вклад дают сравнительно слабые столкновения, т. е.

большие значения о. Для таких столкновений в (39.20),(39.21) можно воспользоваться приближением, линейным по Г и т): [1 — е "ьч солт)(х)~ 1'(х), е г гм гйп т)(х) = т)(х). Это означает, что при рассмотрении столкновений в неподвижной в пространстве системе коорлннат для ширины и сдвига линии есть основание воспользоваться формулами (39,11), (39.12), подставив в ннх значения Г и т), усредненные по всем направлениям д и и и по всем М-, М'-компонентам уровней.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
10,86 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6551
Авторов
на СтудИзбе
299
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее