Квантовая теория атома (стр. 4 из 4)

Длина волны излучения также превращается в некоторый диапазон. Так как

, .

Величины

и называют естественной шириной спектральных линий, их обычные значения составляют: = 10⁸ рад/с, = 10^-14 м.

Кроме естественного уширения существует также доплеровское уширение спектральных линий излучения атомов. Эффектом Доплера называют изменение частоты излучения вследствие движения источника и/или приемника волн излучения. В применении к излучению атомов доплеровское уширение спектральных линий возникает из-за теплового движения излучающих атомов. При этом

, где v – средняя скорость теплового движения атомов, = (E_m – E_n)/ћ – частота излучения при переходе атома с энергетического уровня E_mна уровень E_n. Видно, что , т.е. относительное доплеровское уширение не зависит от частоты излучения. Для длины волны излучения имеем: так как

, и при обычных значениях тепловой скорости v ≈ 10³ м/с доплеровское уширение 10^-12 м.

Действительная ширина спектральных линий складывается из естественной и доплеровской величин

.

Таким образом, при излучении атомами максимум интенсивности излучения смещается в область меньших частот ω (больших длин волн λ), а при поглощении излучения – область больших ω (меньших λ).