Резонансне випромінювання
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Резонансне випромінювання

Резонансне випромінювання, випромінювання, що випускається системою зв'язаних зарядів (наприклад, атомом, атомним ядром), при якому частота випромінювання збігається з частотою збуджуючого світла. Р. і. можуть випускати гази, рідини і тверді тіла, по найбільш чітка картина спостерігається в атомних парах Hg, Cd, Na і ін. Відкрито Р. і. було при дослідженні свічення пари Na Р. Вудом (1905).

  Для збудження Р. і. атом (або ін. систему зв'язаних зарядів) опромінюють світлом частоти n. Поглинаючи квант з енергією h n ( h — Планка постійна ), атом з основного рівня E 0 переходить на збуджений рівень E n (рівень E 2 на рис .). При спонтанному переході атома із збудженого стани E n в основне E 0 і відбувається Р. і. — атом випускає квант з частотою n, і в спектрі випромінювання з'являється резонансна лінія. Сукупність резонансних ліній утворює резонансний спектр атома. Р. і. атомів і молекул є резонансною люмінесценцією . При взаємодії атомного ядра з g-віпромінюванням може виникати Р. і. g-квантів.

  Р. і. спостерігається лише за певних умов (у розріджених атомних парах, заморожених розчинах). Зазвичай атом безвипромінювальний переходить із збудженого стану в проміжний (на рис . на рівень E 1 ), і лише потім відбувається випромінювальний перехід в основний стан з частотою < n. Якщо в результаті збудження атом відразу перейшов на рівень E 1 , Р. і. спостерігається в чистому вигляді (оскільки в цьому випадку проміжних рівнів немає).

  Р. і. — процес, спостережуваний протягом деякого часу t. Інтенсивність Р. і. I міняється з часом згідно із законом: I = I 0 e t / t , де I 0 — початкова інтенсивність, t — середній час життя атома у збудженому стані. Зазвичай t @ 10 -8 сік ; якщо електронний перехід заборонений відбору правилами, тривалість Р. і. може значно збільшитися (наприклад, в парах Hg спостерігається перехід з t @ 10 -7 сік ).

  Р. і. завжди поляризовано, причому міра і характер поляризації визначаються поляризацією збуджуючого світла, напрямом спостереження, випромінюючим об'єктом, наявністю в нім домішок. Особливо істотно впливає на поляризацію Р. і. магнітне поле (у експериментах доводиться враховувати магнітне поле Землі).

  В квантовій теорії Р. і. (як і в класичній теорії резонансу ) враховують ефекти загасання — загасання збуджених електронних станів, які не є строго стаціонарними в часі. Енергія електрона у збудженому стані не має строго певного значення, і спектральні лінії характеризуються деякою шириною спектральних ліній Г. Велічина Г пов'язана з повною вірогідністю переходу електрона на нижчі рівні і з t. Чим більше Г, тим менше t і, отже, менше тривалість Р. і.

  Літ.: Вуд Р. Ст, Фізична оптика, пер.(переведення) з англ.(англійський), М. — Л., 1936; Гайтлер Ст Квантова теорія випромінювання, [пер. з англ.(англійський)], М., 1956; Ахиезер А. І., Берестецкий Ст Би., Квантова електродинаміка, 3 видавництва, М., 1969.

  Ст З. Кресин.