12.2. Поглощение в чистых инертных газах

12.2.1. Теория

В процессе поглощения фотон определенной частоты вынуждает атом или молекулу перейти с нижнего уровня на верхний, при этом фотон поглощается атомом или молекулой. В случае нестационарного поглощения мы имеем дело с теми атомами или молекулами, которые могут поглощать в возбужденном состоянии. Этими возбужденными состояниями, дающими наибольший вклад в поглощение, являются состояния, которым соответствует большая населенность поглощающих частиц, т.е. частиц, имеющих связанное нижнее состояние. В связанно-связанных переходах поглощаются лишь те фотоны, энергии которых находятся в ограниченном интервале значений и это поглощение обязательно ограничено узким диапазоном длин волн. В связанно-свободных переходах могут поглощаться фотоны широкого диапазона частот. Численное значение поглощения в среде можно получить, измеряя ослабление пучка фотонов известной интенсивности при прохождении через поглощающую среду известной длины Коэффициент поглощения в газе а определяется выражением

где — интенсивность неослабленного зондирующего пучка, а I — интенсивность зондирующего пучка после прохождения через

поглощающую среду известной длины Коэффициент поглощения является функцией частоты, давления газа, температуры, а в случае нестационарного поглощения зависит также от уровня возбуждения. Для каждого данного сорта частиц коэффициент поглощения равен произведению плотности числа частиц и сечения их фотопоглощения

При четко определенных условиях накачки плотность поглощающих частиц можно рассчитать, используя численную модель, основанную как на расчетных, так и на экспериментально полученных скоростях процессов, протекающих с участием данных частиц. Аналогичным образом можно вычислить сечение фотопоглощения и полученное значение подтвердить экспериментально. Величина результирующего поглощения, измеренная в стационарных условиях, служит критерием точности, с которой определено произведение Измеренное результирующее нестационарное поглощение, соответствующее связанно-свободным переходам, можно количественно отделить от поглощения, обусловленного атомными переходами. Однако об относительных вкладах в широкополосное поглощение, обусловленных различными связанно-свободными переходами в таких частицах, как эксимеры и димеры можно лишь догадываться. Поэтому весьма существенно иметь надежные данные о сечении поглощения димерными ионами.