Реакція випромінювання. Радіаційна ширина спектральних ліній.

РЕАКЦІЯ ВИПРОМІНЮВАННЯ (радіаційне тертя) - сила, що діє на заряд. частку з боку створюваного нею поля ел - магн. випромінювання.

Рух заряду з прискоренням призводить до випромінювання ел - магн. хвиль. Ел - магн. хвилі несуть енергію і імпульс. Тому система рухаються з прискоренням зарядів не є замкнутою : у ній не зберігаються енергія і імпульс. Така система веде себе як механіч. система при наявності сил тертя ( диссипативная система) , які вводяться для опису факту незбереження енергії в системі внаслідок її взаємодії з середовищем . Абсолютно так само передачу енергії (і імпульсу) заряджений. часткою ел - магн. полю випромінювання можна описати як " променисте ( радіац. ) тертя" . Знаючи втрачаємо в одиницю часу енергію (тобто інтенсивність випромінювання ) , можна визначити "силу тертя " . У разі електрона, що рухається в огранич . області зі швидкістю , малої в порівнянні з швидкістю світла у вакуумі с, інтенсивність випромінювання становить

де w - прискорення. Якщо рух носить наближено-періодич. характер, то відповідна сила тертя виражається ф-лій, отриманої вперше X. Лоренцем

Р. н. призводить до загасання коливань заряду, що проявляється в розширенні спектральної лінії випромінювання (т. н. природна ширина спектральної лінії).
Зрозуміти природу Р. і. можна наступним чином. Створюване прискорення рухається електроним полем, що має на великих відстанях характер хвилі, що біжить, відмінно від нуля і в області поблизу заряду. Дія цього поля ("власного поля") на заряд і дає Р. і. Необхідність врахування дії заряду на самого себе (через створюване їм поле) призводить до принципових труднощів, тісно пов'язаним з проблемою структури електрона, природи його маси та ін .
Радіаційна ширина спектральних ліній

Ширина спектральних ліній інтервал частот v (або довжин хвиль λ = c / ν, с - швидкість світла), що характеризує спектральні лінії в спектрах оптичних (Див. Спектри оптичні ) атомів, молекул та ін квантових систем. Кожному випромінювальні квантовому переходу (Див. Квантові переходи ) між дискретними рівнями енергії E K і E I відповідає деякий інтервал Δν KI частот, близьких до частоти переходу - Планка постійна ). Значення Δν KI визначає Ш. с. л. - Ступінь немонохроматичності даної спектральної лінії. Контур спектральної лінії φ (ν) [залежність інтенсивності випускання (поглинання) від частоти] зазвичай має максимум при частоті переходу ν KI або поблизу неї (див. рис. ); за Ш. с. л. приймають різницю частот, яким відповідає зменшення інтенсивності удвічі (її називають іноді напівшириною спектральної лінії). Якщо не враховувати Доплера ефект , Ш. с.л. Δν KI визначається сумою ширин рівнів (Див. Ширина рівня ) енергії E K і E I KI тим більше, чим менше часи життя τ K і τ I . Радіаційна (природна) Ш. с. л. відповідно дорівнює: (Δν KI ) радий = ( A K + A I ) / 2π (де A K і A I - повні ймовірності спонтанних переходів з рівнів E K і E I на все нижележащие рівні); вона дуже мала і зазвичай Ш. с. л. для атомів і молекул визначається в основному уширением їх рівнів енергії при взаємодії з оточуючими частками (в газі і плазмі - при зіткненнях), а також уширением спектральних ліній внаслідок ефекту Доплера. Залежно від типу уширения виходить симетричний або асиметричний контур спектральних ліній (на рис. Показаний симетричний, т. н. Дисперсійний, контур, характерний для радіаційного уширення).