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1、4.2 光谱线的轮廓和放宽光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌一.光谱线的轮廓光强度在一定波长区内都有分布的现象，称光谱线的放宽。其分布的形状就称为谱线的轮廓。IcImax0hI光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌Prof.总强度 It=Id1.产生放宽的机理a)辐射原子自身原因：自然宽度，多普勒效应b)外界原因：压力放宽2.光谱线轮廓的类型光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌a)定义Prof.=I I tI IdI=It*Prof. Id=ItProf.d=ItProf.d=ItProf.d=1 “归一化”性质=光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌以频率表示Prof.= c 2Pro
2、f.以表示Prof.=1 2Prof.光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌b)色散型(洛仑兹力)轮廓Prof.= 21 (- 0) + ( ) 2c)高斯型轮廓 Prof.=( ) exp- 4Ln2 4Ln2(- 0)222 2221光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌二.谱线的自然宽度tt+dtdnn=- Anm nn dtNn (t) =nn0e-Anmt=nnoe-t/nnm为跃迁的时间常数，是Anm的倒数光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌初始条件：t=0 n|t=0 =nn0海森伯(Heisenberg)测不准原理Enm=h/2=h1.定义：激发态原子寿命的不确定性引起能量的
3、不确定性，由此造成的谱线放宽称自然宽度。2.轮廓类型色散型光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌三.谱线的多普勒放宽1.定义：多普勒放宽静止：运动： 0 = c 0 = c+vx 0=c 0+vx 0= 0 + 0 vx c - 0 0=vx c= 02.轮廓类型 Gausstype光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌观察者VVx四.谱线的压力放宽1.定义：受激原子受其它粒子的碰撞作用，使辐射状态受干扰而产生的谱线放宽称压力放宽。a)共振放宽：同种原子对激发态原子的干扰b)范德瓦尔斯放宽：不同种类原子对激发态原子的干扰c)斯塔克放宽：带电粒子对激发态原子的干扰光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌2.轮廓的类型 色散型a)Lorent：干扰下停止辐射b)Lentz-Weisskof理论：干扰时辐射的频率发生变化c)Lindholm理论：干扰时相位产生位移光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌Reference:1.W.Newman:Spectrosopic Methods of Plasma Diagnostics2.统计物理学导论3.原子光谱学和激发光谱学光源原理与设计气体放电的基本原理诸定昌
