ШИРИНА УРОВНЯ

ШИРИНА УРОВНЯ неопределённость
энергии квантовомеханич. системы, обладающей дискретными уровнями энергии
E(атома,
молекулы, атомного ядра), в состоянии, к-рое не является строго стационарным.
Ш. у. (дельта E), характеризующая размытие уровня энергии,
его уширение, зависит от средней длительности пребывания системы в данном
состоянии - времени жизни на уровне (t,) и, согласно
неопределённостей
соотношению для энергии и времени, равна дельта
E/t
(h - Планка постоянная).
Для строго стационарного состояния системы
t = оо
и дельта E. Время
жизни tа следовательно, и Ш. у. обусловлены возможностью
квантовых
переходов системы в состояния с меньшей энергией. Для свободной системы
(напр., для изолированного атома) спонтанные излучательные переходы с уровня
E
на нижележащие уровни E < E)определяют радиационную, или естественную, Ш. у.: ( дельта
E)=hAгде
A-
полная вероятность спонтанного испускания с уровня EЭйнштейна коэффициенты для спонтанного испускания. Уширение уровня
может быть вызвано также спонтанными безызлучательными переходами, напр,
для радиоактивного атомного ядра - его альфа-распадом. Ширина атомного
уровня очень мала по сравнению с энергией уровня. В др. случаях (напр.,
для возбуждённых ядер, вероятность квантовых переходов к-рых обусловлена
испусканием нейтронов и очень велика) Ш. у. может стать сравнимой с расстоянием
между уровнями. (Если Ш. у. превышает эти расстояния, энергетич. спектр
системы становится непрерывным.)

Любые взаимодействия, увеличивающие
вероятность перехода системы в др. состояния, приводят к дополнительному
уширению уровней. Примером может служить штарковское уширение уровней атома
(иона) в плазме в результате его столкновения с ионами и электронами.
В общем случае полная Ш. у. пропорциональна сумме вероятностей всех возможных
переходов с этого уровня - спонтанных и вызванных различными взаимодействиями.

Ш. у. определяет ширину спектральных
линий.

Лит. см. при ст. Ширина спектральных
линий. M. А. Елъягиевич.