2-3 谱线加宽.ppt

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一、光谱线、线型、光谱线宽度
:原子发光并不正好是单一频率ν0光,
而是在ν0附近某一范围内的光。
():
光谱线总光强I0, ν附近单位频率间隔的相对光
强I(ν),则:
意义:某谱线在单位频率间隔的相对光强分布。
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25 四月 2018
o

(0)
g(0)
△ν
g()
0
ν2
ν+dν
o
1
g()

ν0
实际线型
理想线型
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ν1
:
(△)
相对光强为光强最大值的1/2处对应的频率间隔,即半高宽或叫半值宽。
归一性
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㈠均匀加宽:
介质内每一发光原子对光谱线内任一频率都有贡献,
即引起加宽的物理因素对每个原子都是等同的。
: 自发辐射跃迁引起的谱线加宽。
⑴经典理论:
经典电磁理论:原子可看作电偶极子,正负电荷作
频率为ν0简谐振动,从而辐射频率为ν0电磁波,其电场E为:
……②
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原子振动中,不断辐射能量,因此光波列衰减,故:
衰减振:
1/2—阻尼系数
光强I与E关系:
令系数为A,则
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t=0时,
时,经时间,即振子衰减寿命,且
②式写成复数形式:
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傅立叶积分变换:
e() —傅立叶系数,E (t)中包括的频率为ν的
简谐振动的振幅因子,且:
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t<0时,E(t)=0故:
ν0 —中心频率,即 I(ν) ~ν分布关系为:
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g N(ν) —频率ν附近,单位频率间隔的相对光强随频率分布,则:
g N(ν):自然增宽的线型函数.
由
得: A=1/,因此:
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时,解得:
因此:
自然加宽线宽:
线型函数为:
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