Šířka spektrálních čar

• dle Bohrova modelu - atomové absorpční a emisní čáry by měly být nekonečně úzké, protože jen diskrétní hodnota energie je potřeba k přechodu, ale faktory -> zešíření

• přirozená šířka - dána Heisenbergovým principem neurčitosti a dobou života excitovaných stavů

• většina excitovaných stavů má dobu života cca $10^{-8}-10^{-10}s$ -> neurčitost v energii lehce rozšíří spektrální čáru = přirozená šířka čáry$\sim 10^{-4}A$

• Heisenebergovy relace neurčitosti: $\Delta E\Delta t$ ≥ $\frac{\hslash }{2}$

• další rozšíření:

  • teplotně závislá

    • Lorentzovo (tlakové) rozšíření - díky kolizím s dalšími atomy - asi 0,05 A

    • Dopplerovo rozšíření - náhodný kinetický pohyb k a od detektoru - asi 0,01 - 0,05 A

  • Starkovo rozšíření - kde vysoká koncentrace iontů a e- (plazma) - díky silným lokálním el.polím

  • Zeemanovo štěpení - v mag.poli - ale spíš ke zpřesnění absorpce pozadí

-> šířka atomových absorpčních čar - asi 0,002 nm

• přirozená šířka hladiny atomu: $\Gamma -\frac{1}{6}\frac{e^{{}^{\prime }2}|x_{12}^2|{\omega }_{12}^3}{\pi {ϵ}_0{c}^3},{\omega }_{12}=\frac{E_i-E_f}{\hslash }$, typicky pro atom :$|x_{12}|=a_0,\hslash {\omega }_{12}=1Ry$

*$P_{2->2}=e^{\frac{-2\Gamma }{\hslash }t}$

Doba života excitovaných stavů

= převrácená hodnota pravděpodobnosti

*$\tau =\frac{\hslash }{2\Gamma },\Gamma$- přirozená šířka hladiny

<Státnice%20-%20Fyzika%20NMgr:%20Katedra%20fyziky%20kondenzovaných%20soustav%20a%20materiálů>