Спектры(теория)

Тема в разделе 'Статьи и книги', создана пользователем Korol, 29 янв 2010.

  1. Korol

    Korol Пользователь

    Вот я тут подготовил статью по спектроскопии. Многим, наверное, не совсем понятно, почему каждый атом/ион/молекула имеет свой уникальный спектр. Почему спектры излучения твердых тел, газов разные? Почему спектры одного и того же газа, но при разных давлениях, отличаются? Да и вообще почему излучается свет?
    Статью я по этому делу ещё готовлю. Когда будет точно не знаю. Материал будет очень не простым для понимания(но я постараюсь некоторые моменты по-проще написать), но интересным! И эта статья поможет понять как работает лазер.
    Вот план, по которому будет статья(может поменяться):
    1. Модель атома Резерфорда
    2. Постулаты Бора
    3. Принцип неопределенности
    4. Тепловое излучение
    5. Спонтанное и вынужденное излучение
    6. Спектр водорода
    7. Спектр водородоподобных атомов
    8. Спектры


    Жду ваших пожелания и вопросы
     
  2. Inspiron

    Inspiron Пользователь

    Круто. Ещё можно немного углубиться в теорию струн, и рассмотреть, почему фотон и электрон - это два одновременно одинаковых по своей природе, и в то же время разных по своему проявлению феномена :)
     
  3. acmajor

    acmajor Новичок

    Я новый пользователь, но предложение заслуживает внимания. Если есть такая информация- скиньте таблицу спектра азота (интересуют центры линий и ширина этих линий). Слышал что в природе существует такой атлас спектров, но найти его в инете не могу.
     
  4. silverray

    silverray Активный пользователь

    А программа The Elements Spectra не устроит?
     
  5. мирон

    мирон Пользователь

    Ой! Слишком непонятно. Спектр азота - какой? Атомный/ионный или молекулярный? Если для молекулы N2, то что надо? Электронный/колебательный (да, этого нет)/комбинационный?
    Если нужны атомные/ионные линии, то вот это: http://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html
    Лучше ничего не знаю.
    А по поводу ширины так это от способа возбуждения очень сильно зависит.
     
    suslox нравится это.
  6. acmajor

    acmajor Новичок

    Спасибо. Попробую поискать.
     
  7. acmajor

    acmajor Новичок

    За ссылку - спасибо. Често говоря не думал, что ширина линии зависит от способа возбуждения. Всегда считал, что ширина линии зависит от ширины разрешенных энергетических переходов и немного от температуры.
     
  8. мирон

    мирон Пользователь

    Я имел ввиду следующее: хотим, например, эмиссионный атомный спектр какого-либо газа. Наиболее распространённый вариант возбуждения - это зажечь в газе электрический разряд . Вариантов масса: от постоянного тока с электродами до безэлектродного ВЧ/СВЧ. НО! Существуют различные типы уширения: доплеровское и столкновительное прежде всего для рассматриваемого случая. И всегда надо делать оценки этого уширения. Возможно, что преобладает какой-то один тип. Например, в классическом тлеющем разряде постоянного тока и при давлении в единицы Торр (типичный He-Ne лазер) будет практически один Доплер. Ширину линии можно уменьшить, захолодив разрядную область. Ну, всякие там охлаждаемые полые катоды, вплоть до жидкого азота. Если берем TEA CO2 лазер, то давление смеси уже порядка атмосферного и правит бал столкновительное уширение.
    В общем читайте и просвещайтесь.
     
  9. acmajor

    acmajor Новичок

    Как раз с этим спору нет!!! В Доплеровском и Планковском (кривая излучения нагретого тела от температуры) уширении Вы совершенно правы. Но ведь это не есть зависимость от типа возбуждения. Взять например электродный и безэлектродный метод. Методы возбуждения разные, но модель поведения газа одинаковая (при постоянстве всех остальных параметров : температуры, давления и т.д.) и уширение полосы для этих методов должно быть одинаковым. Или я не прав? А вот при изменении давления, температуры и геометрии трубки уширения будут разные. Но метод возбуждения тут ни при чем.
     
  10. мирон

    мирон Пользователь

    Не понял. "Планковское уширение" - это как?!
    А по сути я, наверное, нечётко высказался.
    Вы совершенно правы. Я же хотел совершенно о противоположном.
    Опять же пример: есть ртуть, коя является излучающим атомом в различных лампах. Если взять цепочку ВСБ-2 ->ПРК ->СВДШ, то во всех перечисленных типах ламп светится прежде всего Hg. Но у ВСБ (безэлектродная спектральная лампа) линии много уже, чем у ПРК. В свою очередь у СВДШ спектр уже и не линейчатый. Т.е. разные плотности тока + разные давления приводят к принципиально различным результатам по ширине линии. Именно это и подразумевалось под "способом/методом возбуждения".
    Если вернуться к Вашей исходной задаче
    ,
    то сугубое IMHO состоит в том, что если повезёт, и Вы в литературе найдёте данные именно по ширинам интересующих Вас линий, то пользоваться ими можно, но только как приблизительной оценкой. Если нужно точно, то только измерять самостоятельно. А это "нелёгкий парад, братья мои"!
     
  11. acmajor

    acmajor Новичок

    На счет Планковского уширения я имел ввиду формулу Планка для спектральной плотности мощности излучения (спектральной плотности энергетической светимости) абсолютно черного тела с переходом в закон смещения Вина. Чем выше температура тела, тем больше светимость и максимум смещается в коротковолновую часть спектра. Я понимаю, что механизмы светимости нагретого тела и возбужденной молекулы разные, но при увеличении температуры появляется существенный вклад именно этого колебательного излучения.

    На счет цепочки ВСБ-2 ->ПРК ->СВДШ Вы совершенно правы, но там причина изменения метода накачки как раз и заключается в том, что изменилось давление газа. А при одинаковом давлении что возбуждение электрическим разрядом, что возбуждение СВЧ-полем должны дать одинаковую ширину одной и той-же линии. В этом мы с Вами сошлись.

    На предмет таблицы я имел ввиду следующее:
    каждая линия излучения имеет ширину, которая зависит от кол-ва разрешенных переходов. Понятно, что чем больше есть разрешенных излучательных переходов с конкретного возбужденного уровня, тем шире спектральная линия. Так вот меня как раз интересуют возбужденные уровни у которых имеется только один разрешенный излучательный переход. То что он уширится за счет других физических процессов - в этом сомнения нет, но борьба с такого рода уширениями это уже другая задача.

    За комментарии спасибо.
     

Поделиться этой страницей