Über die Stoßdämpfung der Quecksilber‐resonanzlinie

Abstract

Bekanntlich ist eine Spektrallinie niemals absolut scharf, sondern hat immer eine gewisse Intensitatsverteilung Jn mit einem Maximum Ja an einer Stelle Lo, die man als den Ort der Spektrallinie bezeichnet. Die Breite der Linie wird meist gemessen durch ihre sogenannte Halbwertbreite. Hierunter versteht man den Abstand derjenigen Stelle in der Skala der Wellenlangen oder Schwingungszahlen, an der die Intensitat auf die Halfte der maximalen gesunken ist, vom Ort des Intensitiitsmaximums. Fiir die Breite einer Spektrallinie, die von einer sehr dunnen leuchtenden Schicht emittiert wird, werden die folgenden 5 Ursachen angegebenl) : 1. Der Dopplereffekt, 2. die Strahlungsdampfung, 3. die Lorentzsche StoDdarnpfung, 4. die zwischenmolekularen Felder, 5. die von den Gasmolekulen hervorgebrachten Storungen Hat die emittierende Schicht eine endliche Dicke, so kann dadurch ebenfalls die Intensitatsverteilung der Linie beeinflufit werden. Betrachtet man statt der Emissionslinie die Absorptionslinie, so mu8 der Absorptionskoeffizient fiir eine sehr dunne Schicht dieselbe Abhangigkeit von der Wellenlange zeigen wie die Intensitat der Emissionslinie, wenn in beiden Fallen dieselben verbreiternden Ursachen auftreten, da das Verhaltnis beider innerhalb der Linie konstant sein muD. Von den obigen Ursachen ist der Dopplereffekt und die Strahlungsclampfung stets vorhanden. Sie lassen sich, von der stationiiren Bahnen. 1) Vgl. z. B. J. Holtsmark u. Trumpy, Ztschr. f. Phys. 31. 5.803. 1925. fiber die Sto/3dampjung der Quec7csilberresonanzlinie. 603 Nach der Theorie von Lorentzl) wird der Strahlungsoder AbsorptionsprozeB eines Elektrons durch einen Zusammen-stoB mit einem anderen Molekul unterbrochen. Diese Unterbrechung liefert nach dem Fourierschen Theorem eine Verbreiterung der Linie. Ihre Halbwertbreite ist durch 1 A V = --2n Togegeben, wenn 2, die mittlere Zeit zdschen zwei Zusammen-stoBen und Y die Schwingungszahl pro Sek. ist. Die alteren Meaaungen haben ergeben, daB die StoBzahl, die man annehmen muB, um die Verbreiterung zu erklaren, die sogenannte ,,optische StoBzahl", 18 bis 32 ma1 grol3er ist als die gaskinetische StoBzahl.2) Will man diese Theorie von Lorentz in die Sprache der Quantentheorie iibersetzen, so mu13 man den Anschauungen von Bohr, Kramers und Slatera) folgen. Hiernach muB maa zur Berechnung der optischen StoBzahl fur das absorbierende oder emittierende Atom den Radius der angeregten Bahn einsetzen, wodurch die StoBzahl wesentlich groBer wird als die gaskinetische.Die Vermutung, daB die zwischenmolekularen Felder Grund zu einer Spektrallinienverbreiterung geben, ist zuerst von Stark4) ausgesprochen worden auf Grund der Tatsache, daB diffuse Linien meist einen betrachtlichen Starkeffekt zeigen. Holtsmark5) hat dann die Linienverbreiterung berechnet, unter der Annahme, daB die elektrischen Pelder der umgebenden Molekule genugend raumlich und zeitlich konstant sind, um den in konstanten Feldern gefundenen Starlreffekt zu erzeugen. In einer neueren Arbeit weist er gemeinsam miti Trumpye) fur einige Linien, die eine...