]> 3. Взаимодействие излучения с атомами и молекулами
 
Домой Взаимодействие атомов с частицами и веществом>> Разделы Список литературы Обозначения Справочник


3. Взаимодействие излучения с атомами и молекулами

Предыдущий Сложные атомные и молекулярные системы Следующий

Содержание:

3.1. Вероятность излучения и поглощения фотона атомной системой в единицу времени

3.2. Уширение спектральных линий

3.3. Пленение излучения

3.4. Изменение скорости спонтанного излучения атома в замкнутом пространстве



Поскольку характерная скорость электрона в атомах (молекулах) много меньше скорости света, то в нулевом приближении атомную систему и электромагнитное поле можно считать невзаимодействующими, а их взаимодействие, приводящее к переходам между дискретными состояниями, рассматривать в рамках теории возмущений. При этом малым параметром теории возмущений является отношение скорости электрона к скорости света.

Размер водородоподобного атома с зарядом ядра Z равен а = a0/Z, а скорость электрона в атоме

Vp/mpaZma0Zma0cαZ
т.е. релятивистские эффекты необходимо учитывать для тяжелых ядер cZ ∼ V/a. В данных оценках использованы следующие обозначения: a0=2me2 - боровский радиус, α=e2c=1137 - постоянная тонкой структуры. При переходе с уровня с главным квантовым числом n1 на уровень с n2 (n1 ≫ n2) электрон излучает частоту
ω=ΔWn1n2=mc2Z2α22(1n22-1n12)(123)
того же порядка, что и классическая частота обращения электрона на орбите
ωVacaZ2a0me2Z2α2(124)
При этом длина волны излучения оказывается существенно больше размеров атома
ka=2πa0Zc2πa0ωZc2πVc<<1(125)
при z<<1α

Предыдущий Сложные атомные и молекулярные системы Следующий