Spektral chiziqning nisbiy intensivligi. Turli fizik omillarning spektral chiziqlarning turi va intensivligiga ta'siri. Boshqa lug'atlarda "spektral chiziq intensivligi" nima ekanligini ko'ring

Atom emissiya spektrlarida spektral chiziqlarni sifat jihatidan aniqlash.

Sifatli spektral tahlilning asosi har birining nurlanishining chiziqli spektridir kimyoviy element xarakterlidir. Sifatli spektral tahlilning vazifasi namuna spektrida aniqlanayotgan elementning chiziqlarini topishdan iborat. Chiziqning berilgan elementga tegishliligi chiziqning to'lqin uzunligi va intensivligi bilan belgilanadi. Dekodlash uchun noma'lum tarkibli namunaning spektri spektrografda olinishi kerak, ya'ni. kelajakda tahlil qilishda vizual yoki fotoelektrik aniqlashga ega qurilmalardan foydalanish uchun mo'ljallangan bo'lsa ham, fotografik aniqlashga ega qurilma.

Element spektrining analitik yoki oxirgi satrlari. Umumiy soni ko'p elementlarning spektridagi chiziqlar juda katta (masalan, Th - 2500 chiziq, U - 5000 chiziq). Namuna spektridagi barcha spektral chiziqlarning to'lqin uzunliklarini aniqlashning hojati yo'q. Sifatli tahlil qilish uchun spektrda deb ataladigan narsaning mavjudligi yoki yo'qligini aniqlash kerak. analitik yoki oxirgi chiziqlar, ya'ni namunadagi element tarkibi kamayganda oxirgi yo'qolgan spektral chiziqlar. Oxirgi satrlar yaxshi o'rganilgan. Ularning to'lqin uzunliklari va intensivligi spektrlar jadvallari va atlaslarida keltirilgan. Bu odatda rezonansli chiziqlardir. Jadvallarda ular u 1 va u 2 indekslari va boshqalar bilan belgilanadi. yoki v 1, v 2, va hokazo. 1-pastki chiziq oxirgi yo'qolishini anglatadi, 2 - oxirgidan oldingi va hokazo.

Spektral tahlil 80 ga yaqin elementni sifat jihatidan aniqlashi mumkin. Sifatli spektral analizning sezgirligi turli elementlar uchun juda keng chegaralarda - 10 -2% (Hg, 0s, U va boshqalar) dan 10 -5% gacha (Na, B, Bi va boshqalar) farq qiladi. Spektral tahlilning yuqori sezgirligi tufayli tasodifiy ifloslanish natijasida namunaga tushgan ba'zi elementlarning "qayta kashf etilishi" xavfi mavjud.

Miqdoriy tahlilning fotografik usullari. Miqdoriy tahlilning fotografik usullaridan foydalanganda tahlil qilinayotgan spektrlar fotoplastinkaga yozilishi kerak. Fotografik detektorlardan foydalanilganda - fotografik plitalar, fotografik plyonkalar - spektral chiziqlarning intensivligi deb atalmish bilan baholanadi. fotografik emulsiyaning qorayishi - fotografiya I o ning qoraymagan (ochilmagan) kesimidan o`tayotgan yorug`lik intensivligining yoritilgan I kesimdan o`tuvchi yorug`lik intensivligiga nisbatining logarifmi (rasm): S = lg I. 0 /I

Fotografik emulsiyaning qorayishi radiatsiya ta'sirida nozik metall kumushning ajralib chiqishi, tasvirni rivojlantirish va mahkamlash bilan bog'liq. Biroq, nurlanish miqdori va chiqarilgan kumush miqdori o'rtasida har doim ham chiziqli bog'liqlik kuzatilmaydi. Shuning uchun, har bir fotografik emulsiya uchun "qoraytirish S - ekspozitsiya H = E t, bu erda E - yorug'lik, t - yorug'lik vaqti" koordinatalarida xarakterli egri chiziq quriladi. log H = log I



Fotoemulsiyaning xarakterli egri chizig'i shaklda ko'rsatilgan odatiy shaklga ega.

Qoralanishning o'lchangan qiymatlaridan fotografik emulsiyaning xarakterli egri chizig'ini qurib, birinchi navbatda ushbu qorayishga sabab bo'lgan ekspozitsiyalarning logarifmlaridagi farqni, so'ngra o'lchangan chiziqlarning intensivligini toping.

S ning qorayishi I spektral chiziqning intensivligiga bog'liq bo'lganligi sababli, Lomakin-Scheibe tenglamasidan foydalanib, S=g b logC + g logga yozish mumkin.

ab - kam ta'sir qilish maydoni; bc- chiziqli kesim (normal qorayish hududi); cd - haddan tashqari ta'sir qilish maydoni; tga=g - fotografik emulsiyaning kontrast koeffitsienti, uning turiga, shuningdek, ishlab chiquvchining tarkibi va ishlab chiqish vaqtiga bog'liq.

Ko'pchilikning qalbida zamonaviy usul miqdoriy tahlil o'lchov yotadi nisbiy intensivlik aniqlanayotgan elementning spektral chiziqlari va bir xil namunada joylashgan taqqoslash elementi. Buning sababi shundaki, spektral chiziqning intensivligi bir qator boshqarilmaydigan jarayonlarga bog'liq - namunaning bug'lanish sharoitlarini o'lchash va qayd qiluvchi qurilmaning ishlashidagi tebranishlar va boshqalar.

Aniqlanayotgan element chizig'ining intensivligini I pr bilan belgilaymiz, I asosiy. taqqoslash chizig'ining intensivligi. Agar taqqoslash elementining kontsentratsiyasini (namuna bazasi elementi yoki maxsus kiritilgan element) doimiy qiymat deb hisoblash mumkin bo'lsa, u holda Lomakin-Scheibe tenglamasiga ko'ra nisbiy intensivlik ifoda bilan aniqlanadi.

I pr/I asosiy. = AS 1 b /I asosiy.

yoki logarifmik shaklda 1g(I pr. / I asosiy.) = b 1g C1 + Ig a / ,

bu erda 1g a / =1g (a / I asosiy)

Qorayuvchi spektrlarni (optik zichliklar) fotografik tarzda qayd etishda aniqlanayotgan element va taqqoslash elementining chiziqlari teng bo‘ladi.

S 1 =g 1 1g I p p. ; S 2 = g 2 1g I asosiy.

S = S 1 - S 2 = g log (I pr./I asosiy)

S/g = 1g (Ipr/Ibas.)

Biz S = S 1 - S 2 = g1g C 1 + g log a" ni olamiz.

Analitik juft chiziqlarning qorayishini o'lchash maxsus qurilma - mikrofotometr yordamida amalga oshiriladi. Standart chiziqlarning analitik juftlarining qorayishini o'lchash natijalariga ko'ra kalibrlash grafigi tuziladi.

Kalibrlash grafigini tuzishda koordinatalarni tanlash qulaylik yoki maxsus tahlil talablarini hisobga olgan holda aniqlanadi. Kalibrlash grafiklari "optik zichlikdagi farq (qoralash) S - kontsentratsiyaning logarifmi 1g C" yoki "nisbiy intensivlik logarifmi 1g I pr. / I asosiy" koordinatalarida chizilgan. - kontsentratsiyaning logarifmi 1g C.

Issiqlik muvozanati bilan zarrachalarning qo'zg'alish jarayonlari va ularning normal holatga o'tishi o'rtasida ham muvozanat yuzaga keladi. Moddaning qo'zg'alish potentsiali qanchalik katta bo'lsa, ma'lum bir haroratda qo'zg'aluvchan holatdagi zarrachalar soni shunchalik kam bo'ladi. Bu sharoitda qo'zg'algan atomlar sonini formula bo'yicha aniqlash mumkin

https://pandia.ru/text/80/088/images/image083_7.gif" width="19" height="17"> - berilgan spektral chiziq uchun doimiy qiymat.

T ortishi bilan turli elementlarning elektron darajalari hayajonlanadi. Bunday holda, atom spektrlari paydo bo'ladi.

Atomlarning energiya darajalari bo'yicha taqsimlanishini bilib, yorug'lik manbasining harorati va berilgan element atomlarining konsentratsiyasidan istalgan spektral chiziqning intensivligini aniqlash mumkin. Formuladan (14) aniq ko'rinib turibdiki, chiziq intensivligi J vaqt birligidagi fotonlar soni va har bir fotonning energiyasi bilan aniqlanadi. Chiqarilgan fotonlar soni tegishli qo'zg'atilgan holatdagi atomlar soniga proportsionaldir. Shuning uchun, qo'zg'alish potensiali E bo'lgan chiziq uchun biz yozishimiz mumkin

https://pandia.ru/text/80/088/images/image085_7.gif" width="93" height="32 src="> (16)

bunda N0 atomlar soni yorug'lik manbasidagi moddaning konsentratsiyasi C bilan almashtiriladi.

(16) formuladan ko'rinib turibdiki, yorug'lik manbasida moddaning doimiy konsentratsiyasida spektral chiziqning intensivligi haroratga kuchli bog'liqdir. Haroratning oshishi bilan har qanday chiziqning intensivligi tez o'sib boradi, maksimaldan o'tadi va keyin pasayishni boshlaydi. Intensivlikning pasayishi at ionlashuvi bilan bog'liq yuqori harorat va neytral atomlar sonining kamayishi. Har bir chiziq o'zining qo'zg'alish potentsialiga va moddaning ionlanish potentsialiga qarab, ma'lum bir haroratda maksimalga ega. Masalan, neytral gidroksidi metall atomlarining spektral chiziqlari yorug'lik manbai harorati taxminan 40 000 bo'lganida maksimal intensivlikka ega.Yuqori haroratlarda ularning intensivligi pasayadi. Ionlanish potentsiali ancha yuqori bo'lgan bor uchun yoy chiziqlarining eng katta intensivligi taxminan 60 000 haroratda kuzatiladi.


Yorug'lik manbasining harorati o'zgarganda, turli qo'zg'alish potentsialiga ega bo'lgan spektral chiziqlarning nisbiy intensivligi juda o'zgaradi. Siz yorug'lik manbasining haroratini o'zgartirishingiz va uning doimiyligini spektral chiziqlarning nisbiy intensivligi bilan boshqarishingiz mumkin. Buning uchun har xil qo'zg'alish potentsialiga ega bir xil elementning ikkita chizig'ini olish eng qulaydir ( tuzatish juftligi). Ko'pincha bir elementning uchqun va yoy chiziqlari tuzatish juftligi sifatida olinadi. Ruxsat etilgan juft chiziqlarning nisbiy intensivligi R faqat manba haroratiga bog'liq:

https://pandia.ru/text/80/088/images/image087_6.gif" width="51" height="45">

E2 va E1 qiymatlari bir-biridan keskin farq qilganligi sababli, bu chiziqlarning nisbiy intensivligi haroratning eng kichik o'zgarishiga juda sezgir. \

Agar bitta elementning bir nechta chizig'i bir xil qo'zg'alish potentsialiga ega bo'lsa (bir yuqori darajadan boshqa pastki darajaga o'tish), u holda yorug'lik manbasining har qanday haroratida ularning nisbiy intensivligi doimo doimiy bo'lib qoladi. Bir xil qo'zg'alish potentsialiga ega bo'lgan chiziqlar deyiladi gomologik.

Turli elementlarning ikkita gomologik chizig'ining nisbiy intensivligi haroratga bog'liq emas, faqat ularning konsentratsiyasi bilan belgilanadi.

DIV_ADBLOCK29">


O'z-o'zidan yutilish tufayli spektral chiziqning intensivligi va moddaning kontsentratsiyasi o'rtasidagi bog'liqlik quyidagicha tavsiflanadi. Lomakin-Shaybe formulasi.

https://pandia.ru/text/80/088/images/image090_5.gif" width="73" height="32">;

b - o'z-o'zini yutish koeffitsienti.

Guruch. 9. Spektral chiziq intensivligining moddaning oddiy koordinatalardagi konsentratsiyasiga bog'liqligi.

Nazariy jihatdan, chiziqning intensivligi https://pandia.ru/text/80/088/images/image093_7.gif" width="124" height="21 src="> (20)

Past konsentratsiyalarda o'z-o'zidan so'rilmaganda b=1. Konsentratsiyaning oshishi bilan b qiymati asta-sekin kamayadi. Nisbatan kichik konsentratsiya diapazoni uchun o'z-o'zidan yutilish doimiy bo'lib qoladi va logarifmik koordinatalarda spektral chiziqning intensivligi va kontsentratsiya o'rtasidagi bog'liqlik chiziqli (10-rasm).

Guruch. 10. Spektral chiziq intensivligining kichik konsentratsiya diapazoni uchun logarifmik koordinatalarda moddaning konsentratsiyasiga bog'liqligi.

To'g'ri chiziqning qiyaligi o'z-o'zidan yutilish kattaligiga bog'liq. Nishab burchagi aniqlaydi konsentratsiyaga sezgirlik spektral chiziq. Bu moddaning konsentratsiyasining o'zgarishi bilan intensivlik qanchalik tez o'zgarishini ko'rsatadi. Xuddi shu elementning turli spektral chiziqlari har xil konsentratsiya sezgirligiga ega bo'lishi mumkin. Odatda, zaif chiziqlar ko'proq konsentratsiya sezgirligiga ega, chunki ular o'z-o'zidan so'rilmaydi. Miqdoriy tahlilni amalga oshirayotganda, bu chiziqlardan foydalanishga harakat qilinadi.

Spektral chiziqning kengligi va shakli.

Bir qattiq darajani tashkil etuvchi oson darajalar energiya jihatidan bir oz farq qiladi. Shuning uchun ko'pchilik spektral chiziqlar bir nechta birlashtirilgan chiziqlardan iborat va ma'lum bir kenglikka ega. Bundan tashqari, ko'plab elementlar turli atom massalariga ega bo'lgan izotoplarning aralashmasidir. Bu 0,1 dan katta bo'lishi mumkin bo'lgan spektral chiziqlar kengligining oshishiga olib keladi.

Termal muvozanatli plazma uchun atomlarning qo'zg'alish darajalari bo'yicha taqsimlanishi Boltsman qonuni bilan belgilanadi:

T haroratdagi holatdagi atomlar soni;

T haroratda tuproq (qo'zg'atmagan) holatda bo'lgan atomlar soni;

Mos ravishda hayajonlangan va asosiy holatlarning statistik vaznlari;

Boltsman doimiysi.

Formula (3) dan atomlar yoki molekulalarning energiya darajalarining nisbiy populyatsiyasi shaklga ega:

bu yerda i va j indekslari ikki darajani bildiradi.

Spektral chiziqning emissiya intensivligi taxminan quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:

Qo'zg'aluvchan holatdan pastki holatga o'tish ehtimoli;

() - bu o'tishga mos keladigan chastota (to'lqin uzunligi);

Plank doimiysi, =6,626 10 J s.

Ikki chiziqning intensivligi nisbati quyidagicha:

G, A, E parametrlari ma'lum bo'lgan atomlar chiziqlarining nisbiy intensivligini, shuningdek ularning to'lqin uzunliklarining qiymatlarini o'lchash orqali ikki chiziqli usul yordamida T haroratini hisoblash mumkin. Agar chiziq kengliklari sezilarli darajada farq qilsa, integratsiyalangan chiziq intensivligini o'lchash kerak.

Biroq, nisbiy intensivlikni aniq o'lchash qiyin bo'lishi mumkin. Haroratni o'lchashning aniqligini oshirish uchun bir vaqtning o'zida ko'plab chiziqlardan foydalanish va grafik tahlilni o'tkazish tavsiya etiladi. Spektral chiziqning nurlanish intensivligi uchun (1.4) tenglamani quyidagi ko'rinishga keltiramiz:

Bu qiyalikli to'g'ri chiziqning tenglamasi. Shuning uchun, agar tenglamaning chap tomonidagi ifodaning E ga bog'liqligini (emissiya holati uchun yuqori darajadagi energiya) chizsak va Boltsman taqsimoti qanoatlansa, to'g'ri chiziq hosil bo'ladi. Energiya qiymatlari qanchalik ko'p farqlanadi yuqori darajalar, chiziqning qiyaligini aniqlash osonroq bo'ladi.

Guruch. 1.4

Ushbu xulosani tasvirlash uchun, rasmda. 1.4-rasmda bazaltning LIBS spektri ko'rsatilgan, bu erda bog'liqlikni chizish uchun ishlatiladigan temir chiziqlar yulduzcha bilan belgilangan.

Olingan grafik rasmda ko'rsatilgan. 4 . Shakldagi chiziqning qiyaligi bilan aniqlangan harorat. 4, 7500 K.

1.5-rasm

LIBS plazmasida olingan harorat, albatta, berilgan energiyaga, shuning uchun oqim zichligi va energiya zichligiga bog'liq. 1010 Vt/sm2 ga teng energiya zichligi uchun plazma hosil bo'lgan paytdan boshlab 1-2 ms vaqt oralig'ida harorat odatda 8000-12 000 K ni tashkil qiladi. Shaklda. 5-rasmda LIBS da haroratlarni hisoblash natijalari ko'rsatilgan.

Guruch. 1.6

Endi plazma nurlanishining harorat diapazonini bilib, keling, turli elementlar atomlarining spektral chiziqlari intensivligining plazma nurlanishining haroratiga bog'liqligini tahlil qilaylik. Spektral chiziqning intensivligini hisoblash uchun formula (4) qo'llaniladi

1.1 -- 1.4-jadvallarda maksimal nisbiy intensivlik qiymatiga (Rel.Int.) ega bo'lgan spektral chiziqlar uchun ma'lumotlar ko'rsatilgan.

1.1-jadval. Fe atomining spektral chiziqlarining emissiya parametrlari

Spektral chiziqlarning intensivligini hisoblash qulayligi uchun formula (4) ni quyidagi shaklga keltiramiz:

Biz spektral chiziqning radiatsiya intensivligining plazma haroratiga bog'liqligini grafik tasvirini olamiz (1.7 - 1.11-rasm).

1.7-rasm.

1.7-rasmdagi grafiklar

Spektral chiziq uchun =344,6 nm;

Spektral chiziq uchun = 349,05 nm;

Spektral chiziq uchun = 370,55 nm;

Spektral chiziq uchun = 374,55 nm;

Spektral chiziq uchun = 387,85 nm;

1.2-jadval. Na atomining spektral chiziqlarining emissiya parametrlari

1.8-rasm.

1.8-rasmdagi grafiklar

Spektral chiziq uchun = 313,55 nm;

Spektral chiziq uchun = 314,93 nm;

Spektral chiziq uchun =316,37 nm;

Spektral chiziq uchun = 588,99 nm;

Spektral chiziq uchun = 589,59 nm;

1.3-jadval. Mg atomining spektral chiziqlarining emissiya parametrlari

1.9-rasm.

1.9-rasmdagi grafiklar

Spektral chiziq uchun = 285,21 nm;

Spektral chiziq uchun =516,21nm;

Spektral chiziq uchun = 517,26 nm;

Spektral chiziq uchun = 518,36 nm;

Spektral chiziq uchun = 880,67 nm;

1.4-jadval. Al atomining spektral chiziqlarining emissiya parametrlari

1.10-rasm.

1.10-rasmdagi grafiklar

Spektral chiziq uchun = 281,61 nm;

Spektral chiziq uchun = 308,85 nm;

Spektral chiziq uchun = 466,31 nm;

Spektral chiziq uchun = 559,33 nm;

1.5-jadval. Be atomining spektral chiziqlarining emissiya parametrlari

1.11-rasm.

1.11-rasmdagi grafiklar

Spektral chiziq uchun = 313,04 nm;

Spektral chiziq uchun =313,10 nm;

Spektral chiziq uchun =436,1 nm;

Spektral chiziq uchun = 467,34 nm;

Spektral chiziq uchun =527,08 nm;

Da doimiy harorat va boshqa qo'zg'alish sharoitlarida nurlanish intensivligi uchun tenglama (4) bo'ladi:

Bu erda (4) tenglamadagi barcha omillarni birlashtiradi, bundan mustasno.

Agar qo'zg'alish manbasining ishlash rejimi etarlicha barqaror bo'lsa va moddaning plazmaga kirish tezligi doimiy bo'lsa, plazmadagi element atomlarining soni konsentratsiyaga mutanosib bo'lib chiqadigan ma'lum bir statsionar holat yuzaga keladi. namunadagi ushbu element:

Namunadagi moddaning konsentratsiyasi; - mutanosiblik koeffitsienti.

(1.8) munosabatlarini (1.7) ga almashtirib, biz quyidagilarni olamiz:

Agar konsentratsiya o'zgarganda tushirish shartlari o'zgarmasa, u holda koeffitsient doimiy bo'lib qoladi va (9) tenglama juda yaxshi bajariladi. Koeffitsient tushirish parametrlariga, plazmaga kiradigan moddaning shartlariga va qo'zg'alish va keyingi o'tishlarni tavsiflovchi doimiylarga bog'liq.

(1.9) tenglamaning logarifmini olishda biz quyidagilarga erishamiz:

ga chiziqli bog'liqlik kalibrlash grafigini qurish uchun juda qulaydir.

Biroq, hayajonlangan zarralar chiqaradigan barcha kvantlar yorug'lik qabul qiluvchiga etib bormaydi. Yorug'likning kvantini qo'zg'atmagan atom yutishi mumkin va shuning uchun nurlanish qabul qiluvchisi tomonidan aniqlanmaydi. Bu o'z-o'zini singdirish deb ataladigan narsa. Moddaning kontsentratsiyasi ortishi bilan o'z-o'zidan so'rilish kuchayadi.

O'z-o'zidan yutilish Lomakin--Shaybe tenglamasida hisobga olinadi, bu spektral chiziq intensivligining kontsentratsiyaga bog'liqligini yaxshi tavsiflaydi:

bu erda koeffitsient qo'zg'atuvchi manbaning ishlash rejimiga, uning barqarorligiga, haroratga va boshqalarga bog'liq; -- yorug'lik kvantlarini qo'zg'atmagan atomlar tomonidan yutilishini hisobga oladigan o'z-o'zini yutish koeffitsienti.

Shunday qilib, o'z-o'zini singdirish tufayli intensivlikning konsentratsiyaga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bog'liqligi kuch qonuniga bog'liqlik bilan almashtiriladi (11) c.

Sifatli xarakteristikani miqdoriy xususiyatga aylantirish mumkin. K, G va F spektral sinf yulduzlari uchun bir juft chiziq mutlaq kattalikning juda yaxshi ko'rsatkichi bo'lib chiqadi. Agar siz rasmdagi to'rtta K0 sinf spektriga diqqat bilan qarasangiz. 59, chiziq yuqori spektrdan pastgacha kuchayib borayotganini payqash oson; ya'ni yorug'likning pasayishi yoki mutlaq kattalikning oshishi bilan zaiflashadi (yuqorida aytilganlarga muvofiq). Binobarin, intensivlik nisbati mutlaq kattalik funksiyasi boʻlib, M. ortishi bilan tez ortadi.

Agar biz ma'lum M bo'lgan bir nechta yulduzlar uchun ko'rsatilgan nisbatni topsak va ushbu materialga kalibrlash egri chizig'ini tuzsak, u holda spektrda qayd etilgan intensivlik nisbati o'lchanadigan K0 yulduzlarining mutlaq kattaliklarini aniqlash uchun foydalanish mumkin. Albatta, tavsiflangan mezon yagona emas. Intensivlik nisbati k ham yulduzning mutlaq kattaligi yoki yorqinligi uchun mezon bo'lib xizmat qiladi. Boshqa spektral sinfda nisbatning M ga bog'liqligi boshqacha bo'ladi va amalda noqulay bo'lib chiqishi mumkin; keyin u boshqa mezon bilan almashtiriladi.

Guruch. 59. Turli yorug'likdagi K0 sinf spektrlarini solishtirish. Yulduzlarning mutlaq vizual kattaliklari (belgilari chapda berilgan) mos ravishda - (yuqoridan pastga) teng. Chiziqning intensivligi yuqoridan pastgacha pasayganda, chiziq kuchayadi (shuningdek). Yaxshi ta'sir mutlaq kattalik chiziq tomoni bo'ylab uzluksiz spektrni ko'rsatadi

Spektral tipdagi yulduzlar uchun juft chiziq intensivligi nisbatlari va mutlaq kattalikni aniqlashga mos keladi, GO yulduzlari spektrlarida esa g diapazoni mezon bo'lib xizmat qilishi mumkin (60-rasm).

Issiqroq A yulduzlar uchun Balmer seriyasining vodorod chiziqlari mutlaq kattalik uchun yaxshi mezondir - ular yuqori yorqin yulduzlardan mitti yulduzlarga o'tish davrida sezilarli darajada kengayadi (61-rasm). Bu chiziqlarning ekvivalent kengligini yulduzlarning mutlaq kattaliklari bo'yicha kalibrlash katta ishonch bilan amalga oshirilishi mumkin (62-rasm). Ushbu kengayishning sababi alohida e'tiborga loyiqdir.

Spektral chiziqlarni kengaytirish sabablaridan biri avvalroq ko'rib chiqilgan - bu Doppler effekti (§4-ga qarang). Ko'pgina hollarda atomlarning issiqlik harakati chiziqni eng engil atomlar - vodorod uchun 0,5 A dan oshmaydigan yarim kenglik (KPA 420) beradi.

Yulduzlarning atmosferalarida turbulent harakatlarning mavjudligi kamdan-kam hollarda bu miqdorni ikki baravar oshiring. Ayni paytda, Vega va Sirius kabi A sinfidagi yulduzlardagi vodorod chiziqlarining haqiqiy kengligi o'n angstrom yoki undan ko'proqqa yetishi mumkin. Spektral chiziqning profili Doppler profilining qo'ng'iroq shaklidagi egri chizig'iga umuman o'xshamaydi (4.6) - chiziq juda keng qanotlarga ega.

Guruch. 60. 0 dan (o‘ta supergigant) boshlanib, oddiy mitti V bilan tugaydigan turli yorug‘lik sinfidagi GO tipidagi yulduzlarning spektrlarini solishtirish. g diapazoni e’tiborni tortadi. Supergigantlarda alohida chiziqlarga bo'linadi, R diapazonidagi III-V spektrlardagi bu kengroq chiziqlar birlashadi.

Guruch. 61. AO spektrlarida yorqinlik effekti. Mutlaqodan o'tish bilan Balmer chiziqlarining sezilarli darajada kengayishini ko'rish mumkin yorqin yulduzlar(yuqoridan) xususiylarga (visu). Ammo SeII va FeII chiziqlari zaiflashgan

Nazariyada aytilishicha, bu holda spektral chiziq hosil bo'lishida juda ko'p atomlar ishtirok etadi. Atom nafaqat chiziqning markaziga mos keladigan chastotani, balki qo'shni v chastotalarni ham o'zlashtirishga qodir; Tabiiyki, farq oshgani sayin, so'rilish ehtimoli kamayadi.

Yulduzning fotosferasidan yuqorida bir nechta atomlar mavjud bo'lganda (ya'ni, chiziq hosil bo'lishida ishtirok etsa), ularning Doppler profilidan tashqarida yutilishi ahamiyatsiz, lekin juda ko'p atomlar orasida, ayniqsa, chiziqlar bo'lsa. qulay sharoitlar paydo bo'lganda, har doim markaziy chastotadan shunchalik uzoqda bo'lgan chastotalarda yorug'likni yutishga qodir atomlar bo'ladi, bu yutilish chiziq qanotlarida Doppler profilidan tashqarida paydo bo'ladi. Qanotlar qanchalik kengroq bo'lsa, shunchalik kengroq tarqaladi kattaroq raqam N atomlarni yutish va ularning berilgan chiziqni yutish qobiliyati qanchalik katta bo'lsa - osilator kuchi deb ataladi. Ushbu chiziq profilining kengayishi manbai radiatsiyaviy zaiflashuv deb ataladi.

Guruch. 63. B sinfidagi yorqinlik effekti. Chiziqlar va mittilarga (uch spektrdan pastga) o'tganda bir oz ortadi, shu bilan birga chiziq zaiflashadi.

Nazariya shuni ko'rsatadiki, gigant yulduzlar uchun Balmer seriyali liniyalari uchun mahsulot barcha taxminlardan farqli o'laroq, mittilar bilan bir xil. Bu shuni anglatadiki, bu holda mittilarda spektral chiziqlarning kengayishi boshqacha xususiyatga ega, ya'ni to'qnashuvlar tufayli kengayish. Zich atmosferada to'qnashuvlar shunchalik tez-tez sodir bo'ladiki, hayajonlangan atom ko'pincha boshqa atom yoki elektron bilan to'qnashuvdan oldin o'z qo'zg'alish energiyasini chiqarishga ulgurmaydi. Atom tomonidan yuborilgan to'lqinlar uzilib, buziladi.

Guruch. 62. Nu chiziqning ekvivalent kengligining M mutlaq kattalikka bog'liqligi egri chizig'i (Viktoriya rasadxonasi, Kanada)

Boshqa tomondan, zaryadlangan zarralar, ionlar va elektronlar yaqindan o'tganda atomdagi energiya darajalari buziladi va bunday buzilgan darajalar o'rtasidagi o'tish dan juda farq qiladigan chastotalarda sodir bo'ladi. Ta'riflangan jarayonni ionlar va elektronlarning elektr maydonlarining statistik tebranishlari natijasida yuzaga keladigan mikroskopik Stark effekti deb hisoblash mumkin. Vodorodning Balmer chiziqlari va geliy chiziqlari bunga ayniqsa sezgir, chunki ularning ikkalasida ham boshlang'ich holat elektronning yadrodan uzoqda yuqori qo'zg'aluvchan darajada bo'lishiga mos keladi.

Aynan shu sabab A va B sinfidagi mittilar spektrida vodorod chiziqlarining sezilarli darajada kengayishiga olib keladi. Xuddi shu narsa He chiziqlari uchun ham kuzatiladi, lekin ko'proq. zaif daraja. B spektrlarida bunday farqlarni aniqlash uchun gigantlar atmosferasida ionlash qiyin bo'lgan ionlarning (ionlanishning keyingi bosqichi qiyin bo'lganda) ustunligi haqidagi oldingi fikrimizga asoslanib, boshqa mezonlar qulayroqdir. Bunday holda (63-rasm) chiziqlarni solishtirish qulay yoki.


El.-magn. o'z-o'zidan chiqadigan nurlanish, energiya darajasi E i dan E darajasiga kvant o'tishlari k(yutilish vaqtida - teskari o'tish paytida), aniqlanadi Eynshteyn koeffitsientlari A ik , B ki va IN ik mos keladigan o'tishlar va populyatsiya ninit uchun. energiya darajalari va foton energiyalari bilan ham proportsionaldir hv (v=v ik - o'tish chastotasi). I.s. l. uchun spontan va stimulyatsiya qilingan emissiya va yutilish tengdir

qayerda ( v) - nurlanish. Darajalar darajasida va shuning uchun ham I. s. l., sezilarli darajada qaynab turgan muhit joylashgan sharoitga, ya'ni haroratga, zichlikka, qo'zg'alish va söndürme manbalarining mavjudligiga bog'liq. ik/ Ijl ikki k.-l. chiziqlar, termodinamik muvozanat sharoitida o'z-o'zidan o'tishlar

, Qayerda g i Va g j- statistik E darajasidagi og'irliklar i;va E j ; T abs. temp-pa. Shunday qilib, u bog'lanadi. I.s. l. faqat atom xususiyatlariga va haroratga bog'liq. , chunki absorbsiya bilan bir vaqtda stimulyatsiya qilingan emissiya paydo bo'ladi. Har ikkala majburiy oʻtish natijasida va farqi aslida kuzatiladi va I. ga teng boʻladi. l. asosiylaridan biri hisoblanadi tajriba qilaylik moddaning xususiyatlari va unda qo'llaniladi spektroskopiya Va spektral tahlil. Muhim ma'lumotlar moddaning holatini spektral chiziqdagi intensivlik taqsimotini o'lchash orqali olish mumkin (qarang. Spektral chiziq konturi).Lit.: Landsberg G.S., Optika, 5-nashr, M., 1976; Elyashevich M. A., Atom va molekulyar, M., 1962. L. P. Presnyakov.

Jismoniy ensiklopediya. 5 jildda. - M.: Sovet Entsiklopediyasi. Bosh muharrir A. M. Proxorov. 1988 .


Boshqa lug'atlarda "SPEKTRAL LINE INTENSITY" nima ekanligini ko'ring:

    SPEKTRAL CHIZIQ INTENSITY, bir energiya sathidan ikkinchisiga kvant o'tish (qarang KVANT O'TISHLARI) vaqtida materiyaning birlik hajmi tomonidan o'z-o'zidan yoki majburiy ravishda chiqariladigan yoki so'rilgan elektromagnit nurlanish kuchi. Bu…… ensiklopedik lug'at

    spektral chiziq intensivligi- spektro linijos intensivevumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. chiziq intensivligi; spektral chiziq intensivligi vok. Intensität der Spektrallinie, f; Spektrallinienintensität, f rus. spektral chiziq intensivligi, f pranc. intensité de la… … Fizikos terminų žodynas

    Spektral chiziqning monoxromatik emasligi o'lchovi. Sh... Jismoniy ensiklopediya

    Intensivlik- bevosita yoki bilvosita uning halokatli kuchini tavsiflovchi geologik yoki boshqa tabiiy xavf ko'rsatkichi Manba: Tavsiyalar: Moskva hududida geologik xavfni baholash bo'yicha tavsiyalar Shuningdek, tegishli atamalarga qarang: 65... ... Normativ-texnik hujjatlar atamalarining lug'at-ma'lumotnomasi

    spektral chiziqlarning intensivligi- 3.2 spektral chiziqlarning intensivligi: berilgan spektral chiziqning to'liq kengligiga mos keladigan to'lqin uzunligi diapazonidagi manbaning birlik hajmi tomonidan chiqarilgan quvvat.



mob_info