Зависит ли ширина спектральных линий от интенсивности света?

Предположим, вы наблюдаете спектральные линии ртутной или натриевой лампы с помощью призменного спектрометра.

Если перед источником есть щель, чтобы свет коллимировался, и если регулировать ширину этой щели, увижу ли я изменение ширины спектральных линий?

Другими словами, зависит ли ширина спектральных линий от интенсивности ( Вт / м 2 ) света?

Ответы (1)

Нет, ширина линий не зависит от интенсивности света, она зависит от ширины щели! Можно было бы заменить лампу на более мощную версию и ширина линий осталась бы неизменной.

Когда вы формируете спектр, вы (грубо говоря) формируете изображение щели на каждой длине волны; поэтому ширина линий соответствует ширине щели.

На самом деле, если подумать, в описанном вами эксперименте интенсивность света вообще не изменилась.

Это больше связано с частотой фотонов (длиной волны света) и расстоянием до экрана от края щели. Разброс будет шире по мере удаления экрана. Если в источнике света отсутствуют фотоны определенных частот, то в этих местах спектра будут пробелы или черные линии. От края щели вы можете рассчитать позицию цвета или (частота/длина волны) в спектре следующим образом: Y = квадратный корень из (длина волны, умноженная на расстояние до экрана, умноженная на 3/4)
В зависимости от используемой технологии обнаружения существует некоторый риск систематического использования детектора, зависящего от интенсивности. Рассмотрим фотоэмульсию: существует определенная интенсивность, при которой пленка полностью экспонируется, а для более яркого источника этот порог достигается все дальше и дальше от хвостов распределения света. Конечно, скважина, спроектированная с использованием хорошо изученного оборудования, будет работать так, чтобы свести к минимуму этот эффект, и при достаточном сборе данных его можно будет исключить при анализе, если это необходимо. Но потенциал присутствует в качестве сбивающего с толку фактора.