Главная
Библиотека
Физика
Атомарный литий (Li) с концентрацией n = 3.6 ⋅ 10^16 см⁻³ находится при температуре T = 1500 K. В этих условиях мощность и...

Атомарный литий (Li) с концентрацией n = 3.6 ⋅ 10^16 см⁻³ находится при температуре T = 1500 K. В этих условиях мощность излучения резонансной линии с длиной волны λ = 671 нм (переход 2P → 2S) в расчёте на единицу объёма газа составляет P = 0.30

«Атомарный литий (Li) с концентрацией n = 3.6 ⋅ 10^16 см⁻³ находится при температуре T = 1500 K. В этих условиях мощность излучения резонансной линии с длиной волны λ = 671 нм (переход 2P → 2S) в расчёте на единицу объёма газа составляет P = 0.30»

6 ноября 2025
Физика

Условие:

Атомарный литий (Li) с концентрацией
n
=
3.6
⋅
10
16

см
−
3
n=3.6⋅10
16
см
−3
находится при температуре
T
=
1500

K
T=1500K. В этих условиях мощность излучения резонансной линии с длиной волны
λ
=
671

нм
λ=671нм (переход
2
P
→
2
S
2P→2S) в расчёте на единицу объёма газа составляет
P
=
0.30

Вт/см
3
P=0.30Вт/см
3
.

Требуется найти:
Среднее время жизни атомов лития в возбуждённом состоянии
2
P
2P.

Решение:

Нам дано следующее. Всего атомов лития в объёме: n = 3.6·10^16 см⁻³. Излучается резонансная линия (переход 2P → 2S) с длиной волны λ = 671 нм, и мощность излучения на единицу объёма равна P = 0.30 Вт/см³ (то есть 0.30 Дж/с·см³). Температура газа T = 1500 K. Наша задача – найти среднее время жизни атома в возбужденном состоянии 2P, то есть τ. Идея следующая. В стационарном режиме число возбужденных атомов (n₂) определяется равновесием между процессом возбуждения (например, за счёт тепловой энергии) и спонтанным распадом с характеристическим временем τ. При каждом спонтанном распаде выделяется ...