Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
18
1.Wiadomościwstępne
astosunkowomałoodrodzajuciała.Dlategowprzeciwieństwiedowidmliniowychipa-
smowychwidmategotypusąwbardzomałymstopniucharakterystyczne.Typowym
przykłademtakiegowidmaciągłegojestpromieniowanierozżarzonegowłóknażarówki.
Wlaboratoryjnychbadaniachspektroskopowychbardzoważnąrolęodgrywająźró-
dłaciągłegopromieniowaniatermicznego(inaczej:cieplnegolubtemperaturowego),
wktórychwzbudzenie,czyliprzeniesienieukładudowyższegostanuenergetycznego,
odbywasięwyłączniekosztemenergiikinetycznejruchucieplnegozderzającychsięczą-
stek(sątotzw.zderzeniapierwszegorodzaju,p.2.4.1.A).Takimźródłemświatłajestnp.
palnikgazowy,łukelektrycznylubodpowiednipiec.Abyzapomocąwzbudzeniater-
micznegootrzymaćżądanewidmo,temperaturaźródłamusibyćnajczęściejbardzowy-
soka,conastręczadużychtrudnościeksperymentalne.Wzbudzenietermicznemajednak
tęzaletę,żejedyniedlaźródełtegotypumożnazałożyćrównowagętermodynamiczną
charakterystycznądlapromieniowaniaciaładoskonaleczarnego(p.A.a).Dlaniektórych
problemówspektroskopowychjesttobardzoważne,gdyżpozwalauzyskaćwiadomość
owzględnejliczbieatomówwposzczególnychstanachenergetycznych.Mianowicie,
zgodniezogólnymprawemklasycznejfizykistatystycznej,zwanymrozkłademBolt-
zmanna,liczbaNatomów(lubinnychcząstek)wstanieenergetycznymoenergiiEspeł-
niazależność(por.wzór(1.22))
N~exp(-E/kT),
(1.31)
gdziekjeststałąBoltzmanna,aT-bezwzględnątemperaturąukładu.Prawoto
ilustrujerys.1.10.DladwustanówotejsamejtemperaturzeioenergiachE
i
iE
j,E
i>E
j,jest
,
(1.32)
zatemwkażdejtemperaturzebardziejobsadzonesąstanyoniższejenergii.
NapodstawieprawarozkładuBoltzmannazostałosformułowaneprawo
Rys.1.10.PraworozkładuBoltzmanna;
N
temperaturzewstanachoenergiiE
iE
iiN
j,E
j-liczbycząstekotejsamej
i>E
j
i
klasycznejteoriikinetycznejzwaneprawemekwipartycjienergiikinetycznej,
wedługktóregowukładziecząstekgazuznajdującegosięwstanierównowagi
termodynamicznejwtemperaturzeTśredniaenergiakinetycznacząstkiprzy-
padającanajedenstopieńswobodywynosi
E
k=
kT.
(1.33)
Ponieważliczbastopniswobodyrównajestliczbieniezależnychwspółrzędnychpo-
trzebnychdoopisudanegoobiektuczyukładu,więcśredniaenergiakinetycznacząsteczki
gazujednoatomowego,znajdującegosięwrównowadzetermodynamicznej,wynosi
kTi
b.Promieniowaniepowstająceniewyłączniekosztemenergiitermicznejnazywanejest
ogólniepromieniowaniemluminescencyjnym.Wzbudzenieluminescencyjnemożebyć
źródłemwidmaciągłego,którebywabardzoselektywne.Oznaczato,żemogąbyćwzbu-
dzane(wyłącznielubwznaczącymprocencie)tylkowybranestanyenergetyczneukładu.
