[科普中國]-多普勒變寬

多普勒變寬（doppler broadening），又稱熱變寬,指的是多普勒效應(yīng)的一種表現(xiàn)形式，由于原子的熱運(yùn)動而引起的變寬。

多普勒變寬的定義多普勒變寬(doppler broadening)是由無規(guī)則熱運(yùn)動產(chǎn)生的變化，所以又稱為熱變寬。當(dāng)趨向光源方向運(yùn)動時(shí),原子將吸收頻率較高的光波,當(dāng)背離光源方向運(yùn)動時(shí),原子將吸收頻率較低的光波,相對極大吸收頻率而言,既有紫移(向高頻率方向移動),又有紅移(向低頻率方向移動)。是譜線變寬的主要因素。1

多普勒變寬的原理在原子吸收分析中，基態(tài)原子都處于高溫環(huán)境下，呈現(xiàn)無規(guī)則的隨機(jī)運(yùn)動。一個(gè)運(yùn)動著的原子所發(fā)射出的光，若運(yùn)動方向朝向觀察者(檢測器)，則觀測到光的頻率較靜止原子所發(fā)出光的頻率來得高(波長來得短)；反之，若運(yùn)動方向背向觀察者，則觀測到光的頻率較靜止原子所發(fā)出光的頻率來得低(波長來得長)，這就是物理學(xué)的多普勒效應(yīng)。因此對檢測器而言，接收到的是各種頻率和波長略有不同的光，因而表現(xiàn)出吸收線的變寬。測定的溫度越高，被測元素的原子質(zhì)量越小，原子的相對熱運(yùn)動越劇烈，熱變寬越大。2

多普勒變寬計(jì)算公式多普勒變寬與溫度的平方根成正比，與原子量的平方根成反比。

ΔνD為多普勒變寬，T為絕對溫度K，M為外來氣體分子量。在2000到3000K范圍內(nèi)這種變寬約為0.001至0.005nm數(shù)量級。通常多普勒變寬為nm數(shù)量，是譜線變寬的主要因素。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

代祥光 - 副教授 - 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院