2018-07-04
Вычислить среднее время жизни возбужденных атомов, если известно, что интенсивность спектральной линии, обусловленной переходом в основное состояние, убывает в $\eta = 25$ раз на расстоянии $l = 2,5 мм$ вдоль пучка атомов, скорость которых $v = 600 м/с$.
Решение:
Пусть $T$ - время жизни возбужденных атомов. Тогда число возбужденных атомов будет уменьшаться со временем, как $e^{ - t/T}$. За время $t$ атом перемещается на расстояние $vt$, так что $t = \frac{l}{v}$. Таким образом, число возбужденных атомов в пучке, на расстоянии $l$ уменьшилось на
$e^{ - l /v T}$
Интенсивность линии пропорциональна числу возбужденных атомов в пучке. Таким образом
$e^{ - l/v \tau} = \frac{1}{ \eta}$ или $\tau = \frac{l}{v ln \eta} = 1,29 \cdot 10^{-6}$ секунд.