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谱线轮廓

原子所发射的光谱线强度I按照频率v(或波长λ)分布的形状。在理论上,一般假设原子能级是无限窄的,因此由能级间跃迁而产生的辐射是单色的。而由于原子处在某能级上有一定寿命,又受多普勒效应和其他微观粒子的干扰等,实际观察到的谱线却具有一定的宽度,甚至发生移位。用I(v)曲线能够表示谱线轮廓(见谱线增宽)。

谱线强度I(v)降落到极大值I(vo)一半时所对应的两个频率(或波长)之间的间隔称谱线宽度(又称半高全宽)。常用符号γδ½、Δv、Δw或Δλ等表示。

对于洛伦兹型谱线轮廓,强度 I(v)与频率v间的关系为

(1)

因为在频率间隔处,I(v)减小到一半,所以称为谱线的半宽,γG称为洛伦兹型轮廓的宽度。

对于高斯型谱线轮廓,强度I(v)与频率 v的关系为

(2)

这里γG是高斯型轮廓的宽度。

洛伦兹型谱线轮廓和高斯型谱线轮廓都是对称的。(见图)。在某些情况下,谱线强度按频率的分布是不对称的。

图