Скачиваний:
27
Добавлен:
06.11.2022
Размер:
3.44 Mб
Скачать

Получить выражение для неоднородно уширенной за счет эффекта Доплера спектральной линии. Распределение по скоростям считать

Максвелловским.

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

g( )

e

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

g( )d g d

 

 

 

c 1

0

 

c

d

 

c

d

 

d

 

 

 

d

0

0

 

 

2kT

 

0

 

m

 

 

g(υ)

υ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

1

 

 

g(v)

c

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

exp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

1

 

 

 

 

 

 

2RT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v0

 

 

 

 

 

 

 

0 0

T

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

g

 

 

 

 

 

e

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

T

 

c

 

 

 

 

Определить естественную ширину спектральной линии в масштабе длин волн, если А21 = 109 с-1, λ = 1 мкм.

одн

 

1

 

 

 

A21

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tодн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

одн

 

2

 

A

 

 

2

13

 

 

 

 

 

 

 

одн

 

 

 

 

 

21

5.3 10

м

 

c

 

 

2 c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: Δλ = 5.3∙10-13 м

Определить максимальное значение форма-фактора неоднородно уширенной спектральной линии, и значение форм-фактора при

v = v0 +

vT.

 

 

gн/о(ν)

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

g(

 

)

1

 

 

max

0

 

 

gmax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

g(

)

1

exp( 1)

g

max

 

 

T

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

gmax / 2

gmax / e

ΔνД

ΔνТ

ν0 ν

Установить связь между тепловой и доплеровской шириной спектральных линий.

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

exp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

2

 

 

1

exp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

g( )

gmax

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

Д

ln 2

 

2

 

 

T

 

 

 

Д

1.7

 

T

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

T

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7

 

 

0

 

2RT

 

0

Д

 

 

 

0

 

1.7

 

 

 

 

c

 

 

M

c

 

 

 

 

 

 

 

 

Изобразить однородно и неоднородно уширенные спектральные линии излучения одинаковой ширины.

g л( 0)

 

2

 

 

 

0,64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g Д ( 0)

1

 

 

2

ln 2

 

 

0,94

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Какой вид уширения будет преобладать в неоне, если p = 65 Па,

Т= 400 К, t2 = 1 мкс, λ1 = 633 нм, λ2 = 3390 нм.

1.16 10 4 м Торр

e

1

 

 

 

0,15 106 Гц

 

 

 

 

 

2 t2

Д 1,7

0 0

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

0

 

2RT

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p nkT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tст

 

 

 

 

0

 

0

M

 

3 10 8

c

 

 

p 0

 

 

0

 

 

 

p

2kT

 

 

 

 

A

A

21

A

3.4 107 c 1

 

одн

 

 

 

 

 

 

 

 

ст

 

 

 

 

 

 

 

одн

Aодн

 

5.5 106 Гц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

633 5 1014 Гц3390 1014 Гц

Д1 1,5 109 ГцД2 0,3 109 Гц