By W. Lauterborn, T. Kurz
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Sample text
H. ∆E = ∆E k + ∆E i (Abb. c). ): δνn = + π τ k τ i . a) Die natürliche Linienbreite der Natrium-D-Linie, die einen Übergang vom angeregten P -Zustand (τ = ns) zum Grundzustand S entspricht, ist δνn = ( ċ π) s− = MHz . Beachtet man, dass die Frequenz der Linienmitte ν = ċ s− ist, so sieht man, dass die Dämpfung des entsprechenden klassischen Oszillators äußerst klein ist. Die Amplitude klingt erst nach ċ Schwingungsperioden auf e ihres Ausgangswertes ab.
H. λm = λ n. a) ein, so erhält man E = E e−K κz ei(ω t−n K z) = E e−πκz λ eiK (c t−n z) . b) Man sieht also, dass der Imaginärteil κ(ω) des komplex geschriebenen Brechungsindexes die Absorption der elektromagnetischen Welle angibt. Nach einer Strecke ∆ = λ (πκ) ist die Wellenamplitude auf e ihres Anfangswertes gesunken. Der Realteil n (ω) gibt die Dispersion an, d. h. die Abhängigkeit der Phasengeschwindigkeit c = c n von der Frequenz ω. Wir wollen uns im folgenden auf gasförmige Medien beschränken, für die der Brechungsindex n bei nicht zu hohem Druck nur wenig von verschieden ist.
Dies gilt nur bei schwacher Absorption (optisch dünne Absorptionsschicht) und ist bei starker Absorption nicht mehr erfüllt. ) über in ∫σ i k dν = hν ν ħω ω Bi k = B = Si k . ) lässt sich der mittlere Absorptionsquerschnitt σik = ∆ν ∫σ ν i k dν = Si k ∆ν k . ) bei einer Halbwertsbreite ∆ν des Absorptionsprofils schreiben als σik = λ A i k . ) Ist ∆ν die natürliche Linienbreite (siehe Abschn. ) folgt dann λ σik = . ) Man beachte, dass die bisherigen Überlegungen für ruhende Moleküle gelten.
