Contour des raies d'arc du sodium elargies par l'effet stark intermoléculaire
S. Weniger, R. Herman
1956
Journal de Physique
Sommaire. 2014 Les profils des raies d'arc du sodium et des raies de Balmer émises dans une décharge condensée par un mélange de vapeur de sodium et d'hydrogène sont mesurés par photographie. Les champs intermoléculaires responsables de l'élargissement des raies de ces deux spectres sont dans un rapport de 1 /2. On discute les causes possibles de ce désaccord entre la théorie et l'expérience. La comparaison entre les contours calculé et observé permet de déterminer les valeurs approchées des
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... stantes Stark pour les raies qui n'avaient pas été étudiées dans un champ uniforme. LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TOME 17, JANVIER 1956, 1. Rappel des données théoriques. -On sait, depuis Stark, que lorsqu'un atome excité est placé dans un champ électrique uniforme, la raie spectrale émise est décomposée en un certain nombre de composantes parallèles et perpendiculaires aux lignes de force. Le champ électrique d'un plasma gazeux est dû à ses ions et électrons. Il peut être assimilé à un champ homogène pouvant varier en direction et en intensité en raison des fluctuations dans le plasma gazeux. Tous ces déplacements élémentaires entraînent un élargissement de la raie. Holtsmark [1] a donné les expressions de la probabilité d'existence d'un champ F dans le cas de perturbations par des ions, des dipôles ou des quadrupôles. Soient F. = 2,61 eN2/S le champ dit « normal » et p = F IF. le champ réduit. (N est la concentration des ions de charge e). La probabilité P(p) dg pour un champ réduit, compris entre g et'g + dfi est : Cette approximation est valable pour les champs faibles. Pour les champs intenses on a l'approximation : Pour tracer le contour théorique d'une raie uniquem'ent élargie par l'effet Stark, on procède de la façon suivante : on calcule d'abord, pour chaque composante k, la valeur du déplacement w en cm-l en fonction du champ F, d'après la formule : Les coefficients b et c peuvent être négligés dans le cas d'un effet Stark linéaire et pour F pas trop élevé. Dans l'intervalle spectral compris entre v e,t,'v + Av, l'intensité où Il: est l'intensité d'une composante, supposée constante. La comparaison entre les profils théorique et expérimental,de la raie Hg, par exemple, montre un désaccord au voisinage du centre de la raie élargie. Pour l'atténuer, on peut faire intervenir l'effet de l'élargissement par choc électronique. Cet effet 'a été traité par Lorentz [2], Weisskopf [3] et Lindholm [4]. Ce dernier donne l'expression suivante de l'intensité I(X) : où Aux. caractérise le déplacement asymétrique et Dan la demi-largeur. Pour pouvoir évaluer AXm et Axn, il faut connaître la température et la concentration électroniques du plasma. TEMPÉRATURE DU PLASMA. ÉQUILIBRE THERMO-DYNAMIQUE. a) Intensités. -Les atomes en équilibre thermodynamique, à la température absolue T, sont répartis sur les divers niveaux électroniques suivant la loi de Boltzmann : N. étant le nombre d'atomes par unité de volume au niveau m, de poids statistique gm et d'énergie E. et N, le nombre total d'atomes. L'intensité du rayonnement émis J(m, n) est donnée par la relation où Amn est la probabilité de transition spontanée. Le rapport d'intensité de deux raies est ainsi -Les valeurs de dl/d2 sont fournies par l'expérience. La probabilité de transitions spontanées Amen du niveau supérieur m vers le niveau inférieur n est donnée par la relation : Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.
doi:10.1051/jphysrad:0195600170103700
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