ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Возбуждение спектральных линий из "Оптические спектры атомов" Излучателями, близкими к больцмановским, являются, по отношению к слабо поглощаемым линиям, высокотемпературные вакуумные печи ( печи Ки(тт и электрические дуги, горящие при давлениях, близких к атмосферному. [c.429] Ви всех случаях отсутствия термодинамического равновесия в источнике света необходимо подробно рассматривать процессы возбуждения атомов и установления стационарного состояния. [c.429] Соответственно числа переходов, заселяющих й-й уровень за счет столкновений, могут быть выражены через эффективные сечения. [c.430] Величина С о называется полным сечением атома. [c.430] Рассмотрим процесс, сводящийся к тому, что атом в результате столкновения с электронами определенной скорости V переводится из более низкого г-го в более высокое А-е состояние (см. рис. 229). [c.431] Экспериментальные методы определения эффективных сечений и функций возбуждения рассмотрены в 78. [c.432] Рассмотрим роль эффективных сечений при возбуждении спектральных линий в газоразрядной плазме. [c.432] Здесь первый член в левой части соответствует заселению А-го уровня за счет возбуждения атома электронными ударами, а второй — за счет спонтанных переходов с более высоких уровней (каскадные переходы). В правой части формулы (13) отдельные члены последовательно соответствуют спонтанным переходам на более низкие уровни, переходам на более высокие уровни за счет электронных ударов и переходам на более низкие уровни за счет ударов 2-го рода с электронами. [c.432] Здесь ДЛ (, (Л о, выражается формулой (12), а два других члена соответственно через вероятности переходов и А- /. [c.433] Условия, при которых формула (14) применима, могут быть с достаточной степенью приближения осуществлены. Они реализуются в положительном столбе тлеющего разряда в одноатомном газе при малом давлении и малой плотности разрядного тока. Как видно, в этих условиях интенсивность линии определяется суммой двух членов, из которых первый, зависящий от эффективного сечения С о , учитывает роль прямых возбуждений электронными ударами, а второй — роль каскадных переходов. Последние, в свою очередь, определяются эффективными сечениями С о, (/ = й + 1, й + 2,. . ., оо). Таким образом, в рассматриваемом случае интенсивность линий зависит от эффективных сечений, соответствующих переходам с нормального уровня на й-й и на все вышележащие уровни. [c.433] Рассмотрим для этого случая отношение интенсивностей двух близких линий с разными верхними уровнями и общим нижним уровнем. Положим, что эффективные сечения верхних уровней и одинаково зависят от скорости V, так что они различаются лишь по своим значениям в максимуме. Тогда, поскольку и Ид мы считаем мало отличающимися друг от друга. [c.434] Как видно, теперь отношение интенсивностей двух линий явным образом зависит от значений эффективных сечений в максимуме. Если эти линии представляют собой составляющие спектрального мультиплета, то отношение их интенсивностей не подчиняется правилам интенсивностей. [c.434] Случай такого отступления от правил интенсивностей наблюден для дублетов диффузной серии таллия И. П. Богдановой [ ]. Методом фотографической фотометрии измерялось отношение интенсивностей линии Т1I, б р., —б Оз/ , Х352эА и б Рз/, — б Ой/,, Х3519А. Измерения производились для положительного столба при разряде в чистых парах таллия и в парах таллия с примесью аргона. Результаты измерений при разных давлениях аргона и с поправкой на реабсорбцию приведены в табл. 99. [c.434] Из формулы (16) следует, что интенсивность линии не зависит от вероятности соответствующего ей перехода 1— 0. Это происходит оттого, что в рассматриваемых условиях разряда число актов испускания линии равно числу актов возбуждения ее исходного уровня. Однако следует иметь в виду, что в действительности на интенсивность резонансных линий сильно влияет явление самопоглощення, на котором мы здесь не останавливаемся. [c.436] В заключение настоящего параграфа рассмотрим случай запрещенных линий. [c.436] Если скорости свободных электронов распределены по закону Максвелла, то удары 2-го рода с электронами ведут к тому, что распределение атомов по энергетическим уровням стремится к распределению, удовлетворяющему закону Больцмана. [c.437] Следовательно, в результате ударов 2-го рода интенсивность линии снижается. Удары 2-го рода ведут к уменьшению времени жизни возбужденного уровня, что, в свою очередь, приводит к уменьшению, числа излучающих переходов на нижележащие уровни. [c.437] определяется только числом актов возбуждения за счет ударов 1-го рода (учитывая каскадные переходы). Относительная интенсивность линии становится большой, что, действительно, наблюдается для запрещенных линий в небесных туманностях ( 50). [c.438] Вернуться к основной статье