Larghezza Doppler di una linea spettrale
In ottica , la luce può essere assorbita (o emessa) da un atomo, una molecola o un sistema confinato sotto forma di una linea di assorbimento nello spettro elettromagnetico , di frequenza .
A causa dell'agitazione termica delle particelle nel bulbo che le contiene, l' effetto Doppler modifica leggermente la frequenza di assorbimento.
Il profilo della linea, dovuto alla legge di distribuzione delle velocità di Maxwell è un gaussiano , centrato sulla frequenza , di deviazione standard :
dove m è la massa della particella ec la velocità della luce .
uso
- questa formula permette di realizzare termometri che esprimono la temperatura in hertz , con una precisione abbastanza fine (10 -4 ); si cerca la precisione ultima (10 -6 ) per determinare la costante di Boltzmann .
- al contrario, questa larghezza può essere abolita da un sistema di assorbimento a due fotoni: tutto ciò che rimane è il profilo lorentziano di larghezza naturale, molto più stretto (metodo sviluppato in Francia dal team Cagnac (LKB)).
- se cerchiamo precisione, dobbiamo "convolgere" il gaussiano e il lorentziano: questo profilo è chiamato profilo Voigt . Osservare questo profilo è pur sempre una performance.