Ширина́ спектральної лі́нії — кількісна характеристика розмитості лінії в спектрі.
Ця стаття не містить . (листопад 2020) |
Позначається здебільшого літерою .
Зазвичай за ширину лінії вибирається повна ширина на половині максимуму інтенсивності.
Удвічі менша величина називається напівшириною і позначається здебільшого .
Фізична природа
Уширення ліній у спектрах будь-якої природи виникає завдяки різним чинникам. Одним із чинників є недосконалість вимірювальних приладів, можливості яких обмежені роздільною здатністю. Проте часто лінія набагато ширша, ніж характерний масштаб похибки вимірювального приладу. В такому випадку вивчення форми лінії дає додаткову інформацію про об'єкт дослідження.
Нижню границю ширини лінії встановлює принцип невизначеності Гайзенберга. Із ним зв'язане поняття природної ширини спектральної лінії. Квантовомеханічна система не може перебувати в збудженому стані як завгодно довго. Рано чи пізно відбувається спонтанне випромінювання кванта електромагнітного поля, й система переходить до стану із меншою енергією. Якщо час життя збудженого стану дорівнює τ, то згідно із принципом Гайзенберга, невизначеність енергії системи визначається нерівністю
- ,
де — приведена стала Планка.
Оскільки , то, невизначеність в частоті ω повинна бути принаймні не меншою за 1/2τ.
Природна ширина лінії є її нижньою границею, проте лінії реальних спектрів розмиті додатково завдяки різним іншим чинникам. Енергетичні рівні квантовомеханічних систем зміщуються при взаємодії із сусідніми тілами, розташування яких часто випадкове. Така взаємодія призводить до ще більшої невизначеності частоти квантовомеханічного переходу, проте ретельне вивчення ширини та форми лінії в залежності від температури чи інших чинників, дозволяє робити висновки про взаємодію атомів і молекул у тілах.
Див. також
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Shirina spektralnoyi li niyi kilkisna harakteristika rozmitosti liniyi v spektri Grafichne viznachennya shirini liniyi Cya stattya ne mistit posilan na dzherela Vi mozhete dopomogti polipshiti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno listopad 2020 Poznachayetsya zdebilshogo literoyu G displaystyle Gamma Zazvichaj za shirinu liniyi vibirayetsya povna shirina na polovini maksimumu intensivnosti Udvichi mensha velichina nazivayetsya napivshirinoyu i poznachayetsya zdebilshogo g displaystyle gamma Fizichna prirodaUshirennya linij u spektrah bud yakoyi prirodi vinikaye zavdyaki riznim chinnikam Odnim iz chinnikiv ye nedoskonalist vimiryuvalnih priladiv mozhlivosti yakih obmezheni rozdilnoyu zdatnistyu Prote chasto liniya nabagato shirsha nizh harakternij masshtab pohibki vimiryuvalnogo priladu V takomu vipadku vivchennya formi liniyi daye dodatkovu informaciyu pro ob yekt doslidzhennya Nizhnyu granicyu shirini liniyi vstanovlyuye princip neviznachenosti Gajzenberga Iz nim zv yazane ponyattya prirodnoyi shirini spektralnoyi liniyi Kvantovomehanichna sistema ne mozhe perebuvati v zbudzhenomu stani yak zavgodno dovgo Rano chi pizno vidbuvayetsya spontanne viprominyuvannya kvanta elektromagnitnogo polya j sistema perehodit do stanu iz menshoyu energiyeyu Yaksho chas zhittya zbudzhenogo stanu dorivnyuye t to zgidno iz principom Gajzenberga neviznachenist energiyi sistemi viznachayetsya nerivnistyu D E t ℏ 2 displaystyle Delta E tau geq frac hbar 2 de ℏ displaystyle hbar privedena stala Planka Oskilki E ℏ w displaystyle E hbar omega to neviznachenist v chastoti w povinna buti prinajmni ne menshoyu za 1 2t Prirodna shirina liniyi ye yiyi nizhnoyu graniceyu prote liniyi realnih spektriv rozmiti dodatkovo zavdyaki riznim inshim chinnikam Energetichni rivni kvantovomehanichnih sistem zmishuyutsya pri vzayemodiyi iz susidnimi tilami roztashuvannya yakih chasto vipadkove Taka vzayemodiya prizvodit do she bilshoyi neviznachenosti chastoti kvantovomehanichnogo perehodu prote retelne vivchennya shirini ta formi liniyi v zalezhnosti vid temperaturi chi inshih chinnikiv dozvolyaye robiti visnovki pro vzayemodiyu atomiv i molekul u tilah Div takozhDobrotnist Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi