Page 44 - 6378
P. 44

3
                                                         8  1                                       (42)
                                                   21  =          ,
                                                                    12
                                                            3   2

               де   та  – статистичні ваги рівнів, які визначають число можливих станів з енергіями   та
                   1
                                                                                                            1
                         2
                , відповідно.
                 2
                        За умов термодинамічної рівноваги


                                                            сп
                                                    погл
                                                   12  =  21  +  вим ,                                (43)
                                                                  21

               якщо не враховувати неоптичні переходи, або


                                                 =   +       .                              (44)
                                                                       2 12
                                                                    21
                                             12 1 12
                                                           21
                                                              2

                        Кількість частинок у стаціонарних умовах не змінюється, тобто


                                                      +  =  .                                         (45)
                                                       1
                                                                  0
                                                            2

                        Розв’язок системи (44, 45) дає такі значення для заселеностей рівнів:


                                                       21  +                                          (46)
                                                              21 12
                                                =                     ,
                                                1
                                                                        0
                                                       21  + 2 
                                                               21 12

                                                                                                        (47)
                                                           21 12
                                                =                     .
                                                2
                                                                        0
                                                       21  + 2 
                                                               21 12

                        Коефіцієнт поглинання, записаний через ймовірності переходів та заселеності рівнів,
               має вигляд:


                                                                                                      (48)
                                               =   12  12    −    ,
                                               12
                                                        2   1 2     2 1

               і за умови, що виродження обох рівнів однакове  =  , є додатною величиною. Справді, в
                                                                         1
                                                                    2
               стані  термодинамічної  рівноваги  концентрація  атомів  на  рівні  з  енергією     описуються
                                                                                                 
               розподілом Больцмана
   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49