第二章光譜導(dǎo)論(參考版)
2024-10-02 14:14本頁面
【正文】 Doppler加寬產(chǎn)生的線型具有 Gauss分布 低溫和用分子束都可以減少 Doppler效應(yīng) ?????? ??? c vkv??10?? ?20vvdce ??3. 壓力加寬 (碰撞加寬 ) 由于大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) ,使得分子間的碰撞和分子間相互作用的變化 ,使定態(tài)能量位移 ,從而使譜線變寬 . 也可認(rèn)為是分子間的碰撞縮短了激發(fā)態(tài)壽命 . 一般地 ,在液相 ,碰撞加寬是主要的 ,在氣相 Doppler加寬是主要的 ,而在固相 ,兩種效應(yīng)都較弱 . 光譜吸收系數(shù) * ? ?? ?? ?21220 ( 0 ) ( 0 )1 221sin1 2? mnm x m x nmntc t d??? ? ????? ???????(z偏振方向 ) ? ?? ?? ?2220 221s in1 2() mnn m m m nmntP t c t d E??????? ?????? ? ??一般地 ,從量子態(tài) n到 m的幾率為 : 2212 sin ( )11 2() l im()mnmn tmntt??? ? ? ??????? ?????? ? ? ??利用 得 ? ?20 2() 2n m m n m ntP t d E ? ? ? ?? ? ? ?（ 對(duì)激光，不能對(duì)頻率積分） , =0()0 , 0( ) 1xxxx d x???????? ?????Dirac δ函數(shù) ( ) ( ) ( )f x x a d x f a??? ???從 n?m的吸收速率常數(shù)為 : 202 ()2n m m n m nW d E? ? ? ?? ? ? ?實(shí)驗(yàn)上通常觀測(cè)單態(tài) n 吸收速率常數(shù) : 202 ()2n n m m n m nmmW W d E? ? ? ??? ? ? ???202 ()2n n n m n m nn n mW P W P d E? ? ? ?? ? ? ?? ? ?/()nE kTnePQT??( ) e x p ( )nn EQT kT?? ?或熱平均吸收速率常數(shù) : (配分函數(shù) ) 進(jìn)一步地 , 考慮更加真實(shí)的譜帶形狀 ,用 Lorentzian線形代替 δ函數(shù) , 221()()mnmnm n m nD ??? ? ? ? ?? ? ? ??202 ()2n n n m n m nn n mW P W P d E D? ??? ? ? ?? ? ?則熱平均吸收速率常數(shù)可表示為 : 22 2 200 c o sm n m nd E d E ???若分子是隨機(jī)取向 ,則平均值 : 而 2cos 1 / 3? ?22022 22()64()3n m n m nnmn m n m nnmW E P d DI P d Dc??????????????因此 , 20( )8cIE??這里 , I為光強(qiáng)度 , c為光速 . 222 00200c os si nc ossi n4 / 3 143dddd????? ? ? ??? ? ??????????BeerLambert光吸收定律 : ()d I C Id b???C為濃度 ,db為厚度 , 為吸收系數(shù) S為截面積 ()??單位時(shí)間內(nèi)吸收光子的總能量為 : n n mnmS d I N W ??? ??Nn是處于量子態(tài) n的分子的數(shù)目 , ()n n nN N P C Sdb P
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