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 10−8−10−10s10^{-8} - 10^{-10} s -> neurčitost v energii lehce rozšíří spektrální čáru = přirozená šířka čáry∼10−4A\sim 10^{-4} A

  • Heisenebergovy relace neurčitosti: ΔEΔt\Delta E \Delta t ≥ ℏ2\frac{\hbar}{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: Γ−16e′2∣x122∣ω123πϵ0c3,ω12=Ei−Efℏ\Gamma - \frac{1}{6} \frac{e^{'2}|x_{12}^2|\omega_{12}^3}{\pi \epsilon_0 c^3}, \omega_{12}=\frac{E_i - E_f}{\hbar}, typicky pro atom :∣x12∣=a0,ℏω12=1Ry|x_{12}|=a_0, \hbar \omega_{12}=1Ry

*P2−>2=e−2ΓℏtP_{2->2}=e^{\frac{-2\Gamma}{\hbar}t}

Doba života excitovaných stavů

= převrácená hodnota pravděpodobnosti

*τ=ℏ2Γ,Γ\tau=\frac{\hbar}{2\Gamma}, \Gamma - přirozená šířka hladiny

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