Най-простият теорията на радиация предлагам строго монохромни радиация. В действителност обаче това не съществува, и всяка спектрална линия има ограничен (макар и понякога малък) широчина т. Е. представлява набор от различни честоти в диапазона (v0. V0 + DV).
От класическа гледна точка, това се дължи на едновременното упадъка на същите елементарни радиаторите. Наистина, ако приемем, че един елементарен радиатор изпълнява заглушават трептения по закона:
След това, с помощта на теоремата на Фурие, ние можем да покажем, че това е еквивалентно на определеното трептене незатихващи трептения, с непрекъснат спектър, както и тяхната енергия е пропорционална на фактора:
Този фактор има остър максимум при V = v0 и пада два пъти
Разликата V-v0 = Δv счита естествен половин ширина на спектралната линия. отношение
нарича относителна половин ширина. Тя е в оптичния спектър е малка - 10 -8 -10 -4.
Тъй като енергията на релаксация на трептене се счита
съотношението (14.3) може да бъде пренаписана като
От гледна точка на квантовата атом, набира излишна енергия ΔW = hΔv, той остава за известно време в възбудено състояние, и едва след това излъчва фотон; Резултат тази излишна енергия може да се направи (според принципа на неопределеността) - само приблизително, и
Разделяне този израз и часа, ние получаваме класическа връзка (14.4).
По този начин, отслабване на същество обсъдено по-рано с класически гледна точка, от квантов гледна точка е, че атомите на порции излъчва енергия (фотони), преминаваща от възбудените състояния на базисния. В този излъчваната фотон, което съответства на влак на електромагнитни колебания, както вече бе споменато. Дори и този сингъл "пулсира" не може да се обясни с фиксирана честота, с други думи, на енергийната оценка на всеки атом на радиация (според принципа на неопределеността) може да се направи само приблизително. В допълнение, атомите не отделят всички наведнъж, радиацията е набор от влакове с различни начални фази. Изключение е, че те стимулирани емисии (вж. § 14.6). Ако причина възбуждане на атомна система престава да работи, излишната енергия в съответствие с (14.4) постепенно намалява с времето. От квантовата гледна точка, това се дължи на намаляване на броя на възбудените атоми от класическа гледна точка - намаляване на амплитудата на колебанията на възбудените атоми.
При нормални условия, редица външни фактори води до по-нататъшно увеличаване на ширината (смяна на Доплер поради случаен движение на атомите, въздействието на сблъсъци с други атоми, и др ...).
Използване само на класическите идеи не могат да бъдат обяснени с различна интензивност на линиите на емисиите на всяко вещество. Quantum теория свързва интензивността на различна вероятност на прехода от едно състояние в друго и осигурява рецепти изчисляват тези вероятности, така че спектрите може да се изчисли достатъчно точно и напълно (особено за леки елементи атоми).
Поставянето атома във външно електрическо или магнитно поле води до промяна в енергия, която трябва да засяга радиация честота. Разделянето на спектралните линии в магнитно поле, е бил открит от Зееман, както е обяснено от класическите позиции на Лоренц (ние се запозна с ефекта Зееман). Добавете тук, че този ефект се наблюдава само прости алкални метали, като прост външен електронен слой. В други случаи, ефектът е много по-сложно (разделянето на голям брой линии) и вече не се поддава на класическата обяснение. Квантовата механика обяснява това по-сложен вид ефект.
В 1913 гр. Намерено Старк разделяне на спектралните линии на водород при водород поставя в електрическо поле. Тъй възбудените водородните атоми. има електрически момента, те придобиват допълнителна енергия, която се проявява след промяна на честотата на тяхното излъчване в електричното поле. Количественият описание на Старк ефект е възможно само чрез квантовата механика.
Свързани статии