- Phân tử màu
Chương I: photon và nguyên tử I.1 Nguyên tử, phân tửvàchất rắn
I.2.3. Phát xạ kích thích và hấp thụ
- Dịch chuyển do tương tác với ánh sáng đơn sắc: xét tương tác của ánh sáng đơn mode với 1 nguyên tử khi có 1 dòng photon va chạm với nguyên tử. Cho 1 ánh sáng đơn sắc có tần số ν và cường độ I, mật độ dòng photon trung bình (số photon/cm2s)
I.2.3. Phát xạ kích thích và hấp thụ
Tương tác với nguyên tử có tần số cộng hưởng là νo, cần xác định xác xuất phát xạ kích thích và hấp thụ Wi ≡ Pab = Pst với cấu trúc này.
Số lượng photon n liên quan đến quá trình tương tác được xác định trong 1 thể tích hình trụ có diện tích đáy là A và chiều cao c. Trục hình trụ song song với hướng truyền của ánh sáng. Dòng photon đi qua hình trụ Φ = φA
(photon/s). Vì vận tốc photon = c, do đó tất cả các photon đi qua hình trụ
trong thời gian 1s. Như vậy, số lượng photon n = φA = φV/c, do đó:
31/08/2011 59
I.2.3. Phát xạ kích thích và hấp thụ
(1.47)
Thay (1.47) vào (1.32):
(1.48)
Là xác xuất chuyển dời phát xạ hoặc hấp thụ hay φσ(ν) là dòng photon bị
“bắt“ bởi nguyên tử cho quá trình hấp thụ hoặc phát xạ kích thích. - Dịch chuyển do tương tác với ánh sáng đơn sắc (tiếp...)
I.2.3. Phát xạ kích thích và hấp thụ
- Dịch chuyển do tương tác với dải ánh sáng: Trong buồng cộng hưởng thể
tích V chứa ánh sáng đa sắc với mật độ năng lượng phổ g(ν)(năng lượng trên 1 đơn vị độ rộng phổ và trên 1 đơn vị thể tích). Như vậy số lượng photon trung bình trong dải tần số từ ν đến dν là g(ν)Vdν /hν, mỗi photon có xác xuất chuyển dời là (c/V)σ(ν), do đó xác xuất tổng cộng trên toàn bộ là:
(1.49)
Do hàm g(ν) biến đổi rất chậm so với) σ(ν) nên có thể thay g(ν)/hν bằng