Ширина спектральных линий
 
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
 

Ширина спектральных линий

Ширина спектральных линий, интервал частот v (или длин волн l = c/n, с — скорость света), характеризующий спектральные линии в спектрах оптических атомов, молекул и др. квантовых систем. Каждому излучательному квантовому переходу между дискретными уровнями энергии Ek и Ei соответствует некоторый интервал Dnki частот, близких к частоте перехода  ( Планка постоянная). Значение Dnki определяет Ш. с. л. ¾ степень немонохроматичности данной спектральной линии. Контур спектральной линии j(n) [зависимость интенсивности испускания (поглощения) от частоты] обычно имеет максимум при частоте перехода nki или вблизи неё (см. рис.); за Ш. с. л. принимают разность частот, которым соответствует уменьшение интенсивности вдвое (её называют иногда полушириной спектральной линии). Если не учитывать Доплера эффект, Ш. с. л. Dnki определяется суммой ширин уровней энергии Ek и Ei , т. е. Dnki тем больше, чем меньше времена жизни tk и ti. Радиационная (естественная) Ш. с. л. соответственно равна: (Dnki) рад = (Ak + Ai)/2p (где Ak и Ai полные вероятности спонтанных переходов с уровней Ek и Ei на все нижележащие уровни); она очень мала и обычно Ш. с. л. для атомов и молекул определяется в основном уширением их уровней энергии при взаимодействии с окружающими частицами (в газе и плазме — при столкновениях), а также уширением спектральных линий вследствие эффекта Доплера. В зависимости от типа уширения получается симметричный или асимметричный контур спектральных линий (на рис.(рисунок) показан симметричный, т. н. дисперсионный, контур, характерный для радиационного уширения).

  Лит.: Гайтлер В., Квантовая теория излучения, пер.(перевод) с англ.(английский), М., 1956; Собельман И. И., Введение в теорию атомных спектров, 2 изд., М., 1977.

  М. А. Ельяшевич.

Симметричный контур спектральной линии. Частоте nki соответствует максимальная интенсивность j(n) испускания; ∆nki — ширина спектральной линии, равна интервалу между частотами, которые соответствуют интенсивности, вдвое меньшей максимальной.