Физическая энциклопедия - ширина спектральных линий

интервал частот v (или длин волн l=c/v), характеризующий спектр. линии в спектрах оптических атомов, молекул и др. квант. систем. Каждому излучательному квантовому переходу между дискр. уровнями энергии ?k н ?i соответствует нек-рый интервал Dnki частот, близких к частоте перехода nki=(?k-?i)/h=(?k-?i)/2pС›.

Значение Dnki определяет Ш. с. л.степень немонохроматичности данной спектр. линии. Контур спектр. линии I(n) (зависимость интенсивности испускания или поглощения от частоты) обычно имеет максимум при частоте перехода nki или Симметричный контур спектр. линии. Частоте nki соответствует макс. интенсивность I (n)ki испускания; Dnki ширина спектр.

линии.вблизи неё (рис.); за Ш. с. л. принимают разность частот, к-рым соответствует уменьшение интенсивности по сравнению с максимальной вдвое (её наз. иногда полушириной спектр. линии). Ш. с. л. Dnki без учёта Доплера эффекта определяется суммой ширин уровней энергии ?k и ?i: Dnki=(D?k-D?i)/h»(1/tk+1/ti)/2p, т. е. Dnki тем больше, чем меньше времена жизни tk, и ti квант.

системы на уровнях k и i. Радиационная (естественная) Ш. с. л. (Dnki)рад=(Ak+Ai)/2p (где Ak и Ai полные вероятности спонтанных переходов с уровней ?k и ?i на все нижележащие уровни), она очень мала и обычно Ш. с. л. для атомов и молекул определяется в осн. уширением их уровней энергии при вз-ствии с окружающими ч-цами (в газе и плазме при столкновениях), а также уширением спектр.

линий вследствие эффекта Доплера. В зависимости от типа уширения получается симметричный или асимметричный контур спектр. линий (на рисунке показан симметричный, т. н. дисперсионный, контур, характерный для радиац. уширения). .