Ширина уровня

Ширина́ уровня

Неопределённость энергии квантовомеханической системы, обладающей дискретными уровнями энергии E_k (атома, молекулы, атомного ядра), в состоянии, которое не является строго стационарным. Ш. у. (ΔE_k), характеризующая размытие уровня энергии, его уширение, зависит от средней длительности пребывания системы в данном состоянии — времени жизни (См. Время жизни) на уровне (τ_k) и, согласно неопределённостей соотношению (См. Неопределённостей соотношение) для энергии и времени, равна ΔE_k — — полная вероятность спонтанного испускания с уровня E_k, A_ki — Эйнштейна коэффициенты для спонтанного испускания. Уширение уровня может быть вызвано также спонтанными безызлучательными переходами, например для радиоактивного атомного ядра — его Альфа-распадом. Ширина атомного уровня очень мала по сравнению с энергией уровня. В других случаях (например, для возбуждённых ядер, вероятность квантовых переходов которых обусловлена испусканием нейтронов и очень велика) Ш. у. может стать сравнимой с расстоянием между уровнями. (Если Ш. у. превышает эти расстояния, энергетический спектр системы становится непрерывным.)

Любые взаимодействия, увеличивающие вероятность перехода системы в др. состояния, приводят к дополнительному уширению уровней. Примером может служить штарковское уширение уровней атома (иона) в плазме (См. Плазма) в результате его столкновения с ионами и электронами. В общем случае полная Ш. у. пропорциональна сумме вероятностей всех возможных переходов с этого уровня — спонтанных и вызванных различными взаимодействиями.

Ш. у. определяет ширину спектральных линий.

Лит. см. при ст. Ширина спектральных линий.

М. А. Ельяшевич.

Значения в других словарях

1. ШИРИНА УРОВНЯ — Неопределённость энергии квантовомеханич. системы (атома, молекулы и др.), обладающей дискр. уровнями энергии ?k в состоянии, к-рое не явл. строго стационарным. Ш. у. (D?k), характеризующая размытие уровня энергии, его уширение, зависит от ср.  Физический энциклопедический словарь
2. ШИРИНА УРОВНЯ — ШИРИНА УРОВНЯ — неопределенность энергии квантовомеханической системы (атома, молекулы и др.) в состоянии, которое не является строго стационарным. Ширина уровня Г связана с временем жизни состояния ? соотношением Г?ћ/?, где ћ — Планка постоянная.  Большой энциклопедический словарь