Если газ прозрачный в каком-то диапазоне, значит нет населённых пар уровней, переход между которыми мог бы дать поглощение или излучение в этом диапазоне. Если газ нагреть -- повысится заселённость верхних уровней, появится таковая пара и газ начнёт поглощать и испускать, причём (равновесное заселение) поглощать больше чем излучать. Как свести к минимуму самопоглощение не понимаю, спектры тонких газовых плёнок (c) -- это слишком сложно для моего слабого мозга :).
Собственно, спектр Солнца потверждает что нагретый газ светится более-менее чёрнотельно с линиями поглощения.
> Если газ прозрачный в каком-то диапазоне, значит нет населённых пар уровней, переход между которыми мог бы дать поглощение или излучение в этом диапазоне.
Поглощение может быть узкополосным (тогда его плохо видно в белом свете), поглощение может быть слабым. В обычной неонке нет инверсии, а значит каждый излучающий переход - поглощает на той же длине волны, причём поглощение будет больше, чем вынужденное излучение (коэффициент тот же, а населённость "внизу" больше), но неонка вполне светит - хватает спонтанного излучения.
> Если газ нагреть -- повысится заселённость верхних уровней, появится таковая пара и газ начнёт поглощать и испускать, причём (равновесное заселение) поглощать больше чем излучать.
Два уточнения. Во-первых, поглощать она в первом приближении будет меньше, чем для холодного газа, потому что на нижнем уровне атомов будет больше - они частично уйдут на верхний. Во-вторых - "поглощать больше чем излучать" они будут только для вынужденного излучения, для спонтанного - излучения будет больше чем поглощения. Просто потому, что для спонтанного излучения не нужен внешний свет (вынуждающее излучение), а спонтанного излучения не может поглотиться больше, чем излучиться (и обычно поглощение весьма мало - см. ту же неонку, которая светится, несмотря на отсутствие инверсии).
> Как свести к минимуму самопоглощение не понимаю
Да забить на него, в большинстве практических случаев оно и так мало :-)
> Собственно, спектр Солнца потверждает что нагретый газ светится более-менее чёрнотельно с линиями поглощения.
Ну, линия H_alpha от солнца вполне себе летит, так что не только поглощение линейчато, излучение линиями тоже есть. А при миллиардах(!) градусов в пузе - неудивительно, что непрерывный спектр есть, и доминирует :-)
> неонка вполне светит Неонка светится как "натриевка", переходом ns->3p, то есть переходом из неравновесно заселённого уровня на неосновной уровень. Если бы нижний уровень перехода был сколь-нибудь значительно заселён -- неонка была бы непрозрачна на соответствующей длине волны и светила бы ею в лучшем случае с поверхности.
А по существу - вынужден согласиться (UPD: как с чисто поверхностным эффектом). Больше потому что не могу сформулировать разницу между нагретым газом и нагретыми ионами натрия в пламени горелки :-).
В неонке давление низкое, а сама она мелкая, поэтому подозреваю что "поверхностный эффект" там на всю толщину неонки (собственно, если бы там было существенным самопоглощение, её тупо делали бы меньше размером, для экономии). Надо будет, кстати, засветить одну неонку, и посмотреть на неё через другую, незасвеченную - оценить поглощение.
С натриевой же лампой - тоже вынужден согласиться: судя по спектру поглощение на линиях натрия значительное, значит в дуговых лампах так просто пренебречь поглощением нельзя.
(с натрием в горелке, кстати, тоже неочевидно. Не может ли там энергия, выделяющаяся при окислении, передаваться натрию не через тепло, а каким-то более прямым (неравновесным) образом? Тогда разница была бы).
> засветить одну неонку, и посмотреть на неё через другую, незасвеченную Не получится. В незасвеченой лампе на уровне 3p тупо ничего не будет. Надо смотреть через одну засвеченую на другую засвеченую.
Натрий в горелке, подозреваю (но я слишком далёк от предметной области для обоснования), сперва равновесно нагревается, потом "высвечивается" при охлаждении. Такая дикая гипотеза...
Кстати, пока писал, обнаружил что появление в горелке натрия с электроном на внешней оболочке - тема отдельного не понятного мне детектива.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
tarnyagin.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
useless_faq
no subject
Date: 2014-02-08 01:24 pm (UTC)Собственно, спектр Солнца потверждает что нагретый газ светится более-менее чёрнотельно с линиями поглощения.
no subject
Date: 2014-02-08 06:57 pm (UTC)Поглощение может быть узкополосным (тогда его плохо видно в белом свете), поглощение может быть слабым. В обычной неонке нет инверсии, а значит каждый излучающий переход - поглощает на той же длине волны, причём поглощение будет больше, чем вынужденное излучение (коэффициент тот же, а населённость "внизу" больше), но неонка вполне светит - хватает спонтанного излучения.
> Если газ нагреть -- повысится заселённость верхних уровней, появится таковая пара и газ начнёт поглощать и испускать, причём (равновесное заселение) поглощать больше чем излучать.
Два уточнения. Во-первых, поглощать она в первом приближении будет меньше, чем для холодного газа, потому что на нижнем уровне атомов будет больше - они частично уйдут на верхний. Во-вторых - "поглощать больше чем излучать" они будут только для вынужденного излучения, для спонтанного - излучения будет больше чем поглощения. Просто потому, что для спонтанного излучения не нужен внешний свет (вынуждающее излучение), а спонтанного излучения не может поглотиться больше, чем излучиться (и обычно поглощение весьма мало - см. ту же неонку, которая светится, несмотря на отсутствие инверсии).
> Как свести к минимуму самопоглощение не понимаю
Да забить на него, в большинстве практических случаев оно и так мало :-)
> Собственно, спектр Солнца потверждает что нагретый газ светится более-менее чёрнотельно с линиями поглощения.
Ну, линия H_alpha от солнца вполне себе летит, так что не только поглощение линейчато, излучение линиями тоже есть. А при миллиардах(!) градусов в пузе - неудивительно, что непрерывный спектр есть, и доминирует :-)
no subject
Date: 2014-02-08 09:16 pm (UTC)Неонка светится как "натриевка", переходом ns->3p, то есть переходом из неравновесно заселённого уровня на неосновной уровень. Если бы нижний уровень перехода был сколь-нибудь значительно заселён -- неонка была бы непрозрачна на соответствующей длине волны и светила бы ею в лучшем случае с поверхности.
А по существу - вынужден согласиться (UPD: как с чисто поверхностным эффектом). Больше потому что не могу сформулировать разницу между нагретым газом и нагретыми ионами натрия в пламени горелки :-).
no subject
Date: 2014-02-08 09:45 pm (UTC)С натриевой же лампой - тоже вынужден согласиться: судя по спектру поглощение на линиях натрия значительное, значит в дуговых лампах так просто пренебречь поглощением нельзя.
(с натрием в горелке, кстати, тоже неочевидно. Не может ли там энергия, выделяющаяся при окислении, передаваться натрию не через тепло, а каким-то более прямым (неравновесным) образом? Тогда разница была бы).
no subject
Date: 2014-02-09 12:07 am (UTC)Не получится. В незасвеченой лампе на уровне 3p тупо ничего не будет. Надо смотреть через одну засвеченую на другую засвеченую.
Натрий в горелке, подозреваю (но я слишком далёк от предметной области для обоснования), сперва равновесно нагревается, потом "высвечивается" при охлаждении. Такая дикая гипотеза...
Кстати, пока писал, обнаружил что появление в горелке натрия с электроном на внешней оболочке - тема отдельного не понятного мне детектива.