Коэффициент поглощения и испускания в спектральной линии
Определение коэффициента поглощения было дано в разделе 1.2. В окрестности линии он слагается, вообще говоря, из непрерывной компоненты и дискретной компоненты (см. рис. 2). Таким образом, в пределах линии имеем:
. (22)
Проанализируем коэффициент поглощения в линии . Если разделить на плотность атомов, находящихся на нижнем уровне , то получится атомный коэффициент поглощения:
. (23)
Величина имеет размерность площади и представляет собой эффективное сечение поглощения фотона с энергией . Эффективное сечение и коэффициент поглощения сильно зависят от частоты, потому что поглощение в линии обладает типичным резонансным эффектом. Эта зависимость описывается профилем линии . Профиль линии нормирован следующим образом:
. (24)
Если принять, что верхний уровень не заселен, то абсолютная величина ) найдется из соотношения Ладенбурга:
(25)
Эту формулу можно легко получить, сравнив поглощенную энергию с выражением .
Из (24) и (25) сразу получаем формулу для спектрального коэффициента поглощения в линии:
. (26)
Классическая теория вместо (25) приводит к выражению:
, (27)
где - сила осциллятора.
Аналогичным образом можно вывести выражения для коэффициента испускания .
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | Поиск по сайту:
|