РЕЗОНАНСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

РЕЗОНАНСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, излучение, испускаемое системой связанных зарядов (напр., атомом, атомным ядром), при к-ром частота излучения совпадает с частотой возбуждающего света. Р. и. могут испускать газы, жидкости и твёрдые тела, но наиболее чёткая картина наблюдается в атомных парах Hg, Cd, Na и др. Открыто Р. и. было при исследовании свечения паров Na P. Вудом (1905).

Для возбуждения Р. и. атом (или др. систему связанных зарядов) облучают светом частоты V. Поглощая квант с энергией hv (h - Планка постоянная), атом с осн. уровня Е_опереходит на возбуждённый уровень Е_n (уровень Е₂на рис.). При спонтанном переходе атома из возбуждённого состояния Е_nв осн. Е_o и происходит Р. и.- атом испускает квант с частотой v, и в спектре излучения появляется резонансная линия. Совокупность резонансных линий образует резонансный спектр атома. Р. и. атомов и молекул является резонансной люминесценцией. При взаимодействии атомного ядра с у-излучением может возникать Р. и. y-квантов.

Р. и. наблюдается лишь при определённых условиях (в разрежённых атомных парах, замороженных растворах). Обычно атом безызлучательно переходит из возбуждённого состояния в промежуточное (па рис. на уровень Е₁), и лишь затем происходит излучательный переход в осн. состояние с частотой <v. Если в результате возбуждения атом сразу перешёл на уровень Е₁, Р. и. наблюдается в чистом виде (поскольку в этом случае промежуточных уровней нет).

Р. и.- процесс, наблюдаемый в течение нек-рого времени t. Интенсивность Р. и. I меняется со временем по закону: I = _Iое^-t/t, где Iо - начальная интенсивность, т - среднее время жизни атома в возбуждённом состоянии. Обычно t ~ 10^-8 сек; если электронный переход запрещён отбора правилами, продолжительность Р. и. может значительно увеличиться (напр., в парах Hg наблюдается переход с t~ 10^-7сек).

Р. и. всегда поляризовано, причём степень и характер поляризации определяются поляризацией возбуждающего света, направлением наблюдения, излучающим объектом, наличием в нём примесей. Особенно существенно влияет на поляризацию Р. и. магнитное поле (в экспериментах приходится учитывать магнитное поле Земли).

В квантовой теории Р. и. (как и в классич. теории резонанса) учитывают эффекты затухания - затухание возбуждённых электронных состояний, к-рые не являются строго стационарными во времени. Энергия электрона в возбуждённом состоянии не имеет строго определённого значения, и спектральные линии характеризуются нек-рой шириной спектральных линий Г. Величина Г связана с полной вероятностью перехода электрона на низшие уровни и с t. Чем больше Г, тем меньше t и, следовательно, меньше длительность Р. и.

Лит.: Вуд Р. В., Физическая оптика, пер. с англ., М.- Л., 1936; Гайтлер В., Квантовая теория излучения, [пер. с англ.], М., 1956; Ахиезер А. И., Берестецкий В. Б., Квантовая электродинамика, 3 изд., М., 1969. В. З. Кресин.