ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Излучение изолированных спектральных линяй из "Количественная молекулярная спектроскопия и излучательная способность газов" Светимость изолированных спектральных линий является важным параметром во многих задачах прикладной спектроскопии. Как будет показано в гл. 5, она в принципе может быть измерена с помощью чувствительного спектрального прибора независимо от характера аппаратной функции. Так как для многих практических приложений достаточно рассмотреть только естественное, ударное и допплеровское уширения спектральных линий, то мы ограничимся здесь количественным расчетом светимостей спектральных линий с чисто допплеровским, чисто естественным и ударным уширениями, а в заключение рассмотрим светимости в спектральных линиях в том случае, когда все эти механизмы уширения действуют одновременно. В заключение будет проведено обсуждение кривых роста и контуров линий некоторых излучателей. [c.47] Максимальную светимость линии Вь, можно получить следующим образом. Прямая линия, пересекающая шкалы 1 ж 2 ъ точках с соответствующими значениями М —молекулярный вес излучателя г моль), т —масса молекулы] и ЗХ, пересекает линию 3 в точке, соответствующей 8Х)т . Эта точка и точка на шкале 4, соответствующая известному значению дают точку на линии 5, которая в свою очередь совместно с точкой на шкале 6 нри определенном значении Т определяет точку на шкале 7, соответствующую значению Т ,, Хо/ Ло-Значение В1 находится но шкале III, как указано выше. Величина / xJBl но шкале 8 (перенесенная со шкалы 7) и по шкале 9 определяют Вь, по шкале 10. [c.51] Наблюдаемая интегральная светимость линии В получается но шкале 19, начиная со шкалы II и далее по порядку номеров. Интенсивность в максимуме Вь, ко отложена на шкале 16. [c.51] Номограмма имеет, конечно, и другие применения. С ее помощью можно, например, получить величину 8Х, если Вь или Вь, Хо определены экспериментально, а 1 и М известны. Точно так нге без труда могут быть найдены отношения значений ЗХ, если известны отношения интенсивностей. В свою очередь они могут применяться для расчета отношений концентраций при использовании подходящих теоретических выражений для относительных численных значений 15 (см. гл. 7). [c.51] Форйула (4.28) дает лучшее- приближение для а (2/я), в то время как формулой (4.29) предпочтительнее пользоваться для значений X (2/я). [c.52] Номограммой можно пользоваться также для получения SX, если Еь,1о (пли El) определены экспериментально и известны Т, и Ь. Подобным же образом без труда могут быть получены отношения значений SX, если измерены отношения светимостей. Их в свою очередь можно применять для расчета отношений концентраций с использованием подходяш,их теоретических выражений для относительных численных значений S (см. гл. 7). [c.53] Прежде чем обсудить специальные приемы для определения величины Р 1, интересно отметить, что приблизительная форма контура спектрального показателя поглощения может быть получена после очень небольших численны1х расчетов. [c.54] Другое асимптотическое разложение, применимое для описания крыльев спектральных линий, рассмотрено в задаче 4.5. [c.54] Борн TaKHie получил асимптотическое разложение Р ц/Р при (м —а д)/(Ьлг +Ьс) = I/ С 1- Окончательное выражение дается соотношением (4.43) и быстро сходится, если а не слишком велико. Если = то выгодно воспользоваться формулой (4.50). [c.54] Формула (4.41) по существу представляет разложение в степенной ряд контура, близкого к допплеровскому [ср. с формулой (4.2)]. Первые два члена разложения (4.41) даны Митчеллом и Земанским [1], следующие три оценены в работе [2], и, наконец, все выражение приведено Харрисом [14]. Функция Р ) протабулирована в работе [15]. При использовании первых трех членов разложения (4.41) точность результата получается порядка 0,08% и даже выше, если 0 а 0,2. Численные значения ехр (— ) и коэффициентов а, а , а и а в разложении (4.41) затабулированы в [14] в зависимости от величины изменяющейся в диапазоне 0 12. Эти данные воспроизведены в табл. 4.2. Для больших значений /а хорошее приближение представляет упоминавшаяся ранее асимптотическая форма. [c.55] Разложение (4.42) может быть использовано для значений а 1, в то время как для а 1 быстро сходится ряд (4.43). [c.59] Ряд (4.45), представляющий удовлетворительное приближение при относительно малых значениях а, был использован Митчелом и Земанским [1] для определения Рщ1Р при а = 0,5 1,0 и 1,5. Численные значения P li/P для различных значений а в зависимости от g приведены в табл. 4.3. [c.59] При а = 0 выражение (4.49) переходит в (4.2), которое является точным соотношением для чисто допплеровского уширения при g = О получается выражение (4.37). Вычисление отношения Рщ/Р с иомош ью (4.49) при больших значениях g является довольно трудоемким в этом случае предпочтительнее использовать приведенные ранее асимптотические соотношения. Для средних или малых значений g формула (4.49) вполне применима для всех значений а. [c.60] Различные выражения Р ]/Р, рассмотренные в разд. 4.4, применимы не только для описания контуров спектральных линий, но и для оценки (графической) светимости линии в соответствии с (4.35). Результаты этих расчетов могут быть удобно суммированы (см. [19 — 21]) с помощью кривых роста , показанных на фиг. 4.6, где по оси ординат отложен безра,змерный параметр/ /Д1п 2) /2/2Ь Ди(,, а по оси абсцисс 1 (10,6Р Х) ). [c.60] В табл. 4.4 мы сопоставляем наши обозначения с обозначениями некоторых других авторов, чтобы облегчить читателю изучение приводимой литературы. [c.62] В качестве примера на фиг. 4.7 и 4.8 приведены контуры спектральных линий СО нри некоторых значениях температуры и давления для. [c.62] Вернуться к основной статье