Re: Linee di Risonanza

From: Mario Leigheb <leigheb_at_frascati.enea.it>
Date: Wed, 28 Nov 2001 11:53:55 +0100

Io ho sempre detto e scritto righe (in Italiano).
Non credo di potermi immpegnare in un corso di spettroscopia,
ammesso che ne sia capace. Rispondo solo a Raffaele con qualche idea:
1) Premesso che se riveli un singolo fotone misuri una sola
lunghezza d'onda, l'allargamento di una riga lo si vede quando stai
rivelando molti fotoni relativi allo stesso tipo di transizione, e
allora anziche' ottenerli tutti con un'unica lunghezza d'onda "l",
li trovi a lunghezze d'onda magari vicine a "l" ma leggermente
diverse; il fenomeno puo' essere prodotto da vari motivi, e quelli
che conosco meglio sono: la larghezza intrinseca del livello
energetico, che da' alla riga non l'aspetto di una "riga" (cioe' con
una certa intensita' alla lunghezza d'onda "l" e zero per lunghezze
d'onda diverse da "l") ma una forma lorentziana (cioe' l'intensita'
varia in funzione della lunghezza d'onda con un massimo alla
lunghezza d'onda "l" seguendo la funzione di Lorentz);
l'allargamento doppler per moto di agitazione termica della sorgente
(nel caso specifico: una riga che viene emessa da ioni o atomi a una
certa temperatura viene vista come allargata, e la forma I(lambda)
e' gaussiana); l'allargamento dovuto allo scattering dei fotoni che
passano in un mezzo; l'allargamento dovuto alla sovrapposizione di
varie transizioni simili ma non identiche, come avviene rivelando
una riga risonante insieme alle righe satelliti.
2) Visto che chiedevi appunto cos'era la transizione risonante, si
tratta in genere del passaggio di un elettrone tra due livelli
energetici, calcolati secondo le formule di Bohr (p. es. quando un
elettrone cambia di livello decadendo da un livello eccitato al
livello fondamentale); una transizione risonante avviene con
l'emissione di un fotone di lunghezza d'onda pari esattamente alla
differenza di energia calcolata secondo le formule di Bohr e con la
teoria delle perturbazioni dipendenti dal tempo, p. es. la
transizione di dipolo elettrico dell'elettrone nell'idrogeno dallo
stato 2p allo stato 1s; l'intensita' Ir (fotoni/secondo metro cubo)
della transizione e' data da
Ir = Nr * Ar
dove Nr e' la densita' (particelle/metro cubo) delle particelle
nello stato eccitato 2p, e Ar e' la probabilita' (eventi/secondo)
della transizione.
Ancora risonante e' considerata la transizione 1s2p -> 1s1s in uno
ione He-like, che produce fotoni con lunghezze d'onda appartenenti
ad un intervallo molto stretto, e in cui la funzione I(lambda) e'
lorentziana, come si diceva prima; qui pero' potrebbero sovrapporsi
anche fotoni derivanti da transizioni del tipo:
1s2p3s -> 1s1s3s e/o 1s2p4d -> 1s1s4d e/o 1s2p5f -> 1s1s5f
in cui la transizione riguarda sempre un passaggio di livello 2p-1s,
ma con un terzo elettrone, che non cambia di livello, ma che pero'
disturba leggermente la lunghezza d'onda della transizione.
In questo caso lo spettro rivelato vede la forma lorentziana
distorta, allargata in genere dal lato delle lunghezze d'onda
maggiori (le cosiddette righe "satelliti").
Ciao
Mario Leigheb
Received on Wed Nov 28 2001 - 11:53:55 CET