Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Измерение электрических полей в плазме

Лекция 14

Электрические поля в плазме проявляются в спектрах частиц в виде расщепления и уширения спектральных линий вследствие эффекта Штарка.

Электрический диполь в электрическом поле приобретает энергию , пропорционально первой степени Е. Если дипольный момент атома равен нулю, сначала должен вследствие поляризации образоваться диполь . Поэтому изменение энергии пропорционально квадрату электрического поля. Это – квадратичный Штарк-эффект.

Изменение длины волны зависит от сдвига как верхнего, так и нижнего уровня:

Верхний уровень

 

Нижний уровень

Здесь <ez> - дипольный момент атома, Е – напряженность электрического поля.

Если поле слабое и

то

 

и аналогично для уровня β. Это – квадратичный Штарк-эффект.

В сильном поле, когда выполняется условие, противоположное (1.3), эффект переходит в линейный:

В атоме водорода энергия уровня зависит только от главного числа n, так что при n = const Wα - Wα = 0 и эффект Штарка линейный и при слабых полях.

Уровень расщепляется на 2n2 подуровня. Величина расщепления ~ eaE и зависит от суммарного момента J = L + S и его проекций на направление . Максимальное расстояние от –J до +J составляет

Интенсивность линии растет как m2. Поэтому спектр выглядит так:

 

 

Уширение линий из-за эффекта доплера и столкновений приводит к слиянию отдельных компонент.

 

-3 -2 -1 0 1 2 3 m

 

 

Пример: линия из серии Бальмера Hδ

Переход n = 6 →2 λ = 4100 A

Ширина верхнего уровня

Ширина нижнего уровня

 

DW – в эВ, Е – в В/см

 

Ширина линии практически определяется шириной верхнего уровня DW ~ 2.4 10-7eE эВ. В ангстремах это будет:

 

При Е =1000 В/см получается Dl ~ 0.33 Ǻ.

Доплеровская ширина для этой линии водорода Ǻ

Практически в экспериментах удается измерять по уширению этой линии Е ~ 100 В/см

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Метод насыщенного центра линии | Измерение переменных (осциллирующих) электрических полей
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 348; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.