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. длительности пребывания системы в данном состоянии — времени жизни на уровне (tk) и, согласно неопределённостей соотношению для энергии и времени, равна: D?k»ћ/tk. Для строго стационарного состояния системы tk=? и D?k=0. Время жизни tk, а следовательно, и Ш. у. обусловлены возможностью квантовых переходов системы в состояния с другими энергиями. Для свободной системы (напр., для изолированного атома) спонтанные излучат. переходы с уровня ?k, на нижележащие уровни ?i (?i

(D?)рад»ћAk, где Ak=SiAki — полная вероятность спонтанного испускания с уровня ?k, Aki— Эйнштейна коэффициенты для спонтанного испускания. Уширение уровня может быть вызвано также спонтанными безызлучат. переходами, напр. для радиоакт. ат. ядра альфа-распадом. Ширина ат. уровня очень мала по сравнению с энергией уровня. В др. случаях (напр., для возбуждённых ядер, вероятность квант. переходов к-рых обусловлена испусканием нейтронов и очень велика) Ш. у. может стать сравнимой с расстоянием между уровнями. Любые вз-ствия, увеличивающие вероятность перехода системы в др. состояния, приводят к дополнительному уширению уровней. Примером может служить уширение уровней атома (иона) в плазме в результате его столкновения с ионами и электронами. В общем случае полная Ш. у. пропорц. сумме вероятностей всех возможных переходов с этого уровня — спонтанных и вызванных разл. вз-ствиями.

Ш. у. определяет ширину спектр. линий.