Оптические методы спектральной диагностики

Введение

Излучение ансамбля атомов можно в общем случае представить как случайный процесс f(t) с функцией корреляции:

Тогда спектр мощности сигнала или контур φ(ω) представляет собой квадрат модуля Фурье-образа f(t) или Фурье-образ функции корреляции Γ(τ). Для квазимонохроматических сигналов, которые можно представить как осцилляции с частотой ω₀, соответствующей центру линии излучения изолированного атома, и случайными амплитудами и фазами, но изменяющимися значительно медленнее, чем эти осцилляции, Γ(τ) имеет вид Γ(τ) = Φ(τ)ехр(iω₀τ); кроме того, учитывая, что Γ*(τ) = Γ(-τ) (непосредственно следует из (2.0.1), получим:

Столь общая форма представления φ(ω), вообще говоря, не дает рецепта решения задачи. Из формулы (2.0.2) следует вывод: если на формирование контура влияет ряд независимых процессов, следовательно контур тонкого слоя φ(ω) представляет собой свертку контуров, порождаемых каждым процессом в отдельности. [1]


Это позволяет разбить задачу построения φ(ω) на более частные задачи. Как правило, независимыми можно считать 3 класса процессов:

1) естественное уширение - φ_r(ω);
2) допплеровское уширение - φ_D(ω);
3) эффект давления, т. е. уширение из-за взаимодействия атомов с окружающими частицами - φ_p(ω).

2.1. Диагностика по спектрам