Неоднородное уширение

Содержание

Слайд 2

Неоднородное уширение Тогда полный профиль распределения по частотам дается сверткой обоих

Неоднородное уширение

Тогда полный профиль распределения по частотам дается сверткой обоих
распределений:


Распределение f, приводящее к распределению резонансных частот для
различных групп частиц, объединенных какими-то общими свойствами,
называется неоднородным распределением, а соответствующий тип
уширения спектральных линий – неоднородным уширением

Предельные случаи

Полностью неоднородное
уширение

Полностью однородное
уширение

Одно из распределений свертывается в δ-функцию

Слайд 3

Неоднородное уширение. Доплеровское уширение Доплеровское смещение частоты Распределение Максвелла V –

Неоднородное уширение. Доплеровское уширение

Доплеровское смещение частоты

Распределение Максвелла

V – скорость движения объекта

вдоль направления
регистрации излучения

М – масса частицы

Нормированный гауссов профиль интенсивности

Слайд 4

Неоднородное уширение. Гауссов контур линии

Неоднородное уширение. Гауссов контур линии

Слайд 5

Сравнение однородно и неоднородно уширенных контуров линий 1 – Гауссов контур 2 – Лоренцев контур

Сравнение однородно и неоднородно уширенных контуров линий

1 – Гауссов контур
2 –

Лоренцев контур
Слайд 6

Сравнение однородно и неоднородно уширенных контуров линий Спад гауссовой кривой при

Сравнение однородно и неоднородно уширенных контуров линий

Спад гауссовой кривой при увеличении

отстройки от центральной частоты
происходит гораздо более круто по сравнению с лоренцевым контуром линии

Поэтому даже в тех случаях, когда доплеровская ширина много больше
ширины линии, обусловленной однородными механизмами уширения, из
далеких лоренцевских крыльев можно получить информацию о лоренцевом
контуре и его ширине. Однако вблизи центральной частоты гауссова кривая
более полога

Роль доплеровского уширения возрастает с увеличением частоты. Так,
сравнение естественной и доплеровской ширины для газов показывает, что
в видимом и ультрафиолетовом диапазонах спектра доплеровская ширина
линии приблизительно на два порядка больше

В общем случае профиль интенсивности, учитывающий совместный вклад
однородного и неоднородного уширений, называется профилем Фойгта

Слайд 7

Сравнение однородно и неоднородно уширенных контуров линий Свертка лоренцевых контуров дает

Сравнение однородно и неоднородно уширенных контуров линий

Свертка лоренцевых контуров дает также

лоренцев контур с суммарной
шириной:

- ширины отдельных однородных механизмов уширения

Свертка гауссовых контуров также дает гауссов контур с суммарной
шириной:

Задача нахождения контура линии в целом сводится к задаче нахождения
свертки лоренцева и гауссова контуров

Профиль интенсивности, учитывающий совместный вклад однородного
и неоднородного уширений, называется профилем Фойгта

Слайд 8

Профиль Фойгта

Профиль Фойгта

Слайд 9

Механизмы уширения в разных агрегатных состояниях Твердые тела Неоднородное уширение Однородное

Механизмы уширения в разных агрегатных состояниях

Твердые тела

Неоднородное уширение

Однородное уширение

Локальные неоднородности
электрических

полей в
объеме кристалла

Электрон-фононное взаимодействие –
взаимодействие ионов, расположенных
в узлах кристаллической решетки,
с фононами

Жидкости

Локальные неоднородности
электрических полей

Столкновительное уширение
с высокой частотой столкновений

Неоднородное уширение

Однородное уширение