nn =n0
gn g0
exp(- En KT
)
Pnm=n0
gn g0
Anm hνnmexp(-
En ) KT
Pnm：压力p(n0)，温度 T，能级性质(En,Anm)
光源原理与设计—气体放电的基本原理
诸定昌
5. 可见辐射的△E范围
△E＝ En-Em
λ△E＝1239
λ＝380～780
△E＝1.7ev(780nm)～3.2ev(380nm)
2. 正负带电粒子的复合辐射 →连续谱
3. 带电粒子的减速产生的轫致辐射
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诸定昌
二. 线光谱
hνnm =En -Em =e△Vnm =hc/λnm
λnm=1239/△Vnm △V→V λnm→nm
E
En
hγmn
Em
hγn0
E0
光源原理与设计—气体放电的基本原理
诸定昌
1. 不同元素的能级不同，其辐射的波长不同 →选择性强
2. 共振辐射的效率(特别是第一共振态)最高
3. 能级之间的跃迁服从选择定则
4. 线光谱辐射的功率密度Pnm
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诸定昌
定义 Pnm =nn Anm hνnm
Anm 从n→m跃迁几率
LTE下 nn由Boltzmann分布描述
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诸定昌
E
四. 连续光谱
1. 复合辐射（f-b跃迁）
1 meve2 2
Ei Em
→e +A→A+△E
2
a) h ν=△E =Ei-Em+
1 2
meve
Ve=0～∞→为连续谱
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诸定昌
b) 连续谱的特征
因为慢电子浓度高(maxwell)而且更容易与
气体放电灯基本原理
光源原理与设计—气体放电的基本原理
诸定昌
4.1 气体放电的辐射
光源原理与设计—气体放电的基本原理
自持放电条件
Υ(e αd -1)=1
V
K
A
d A
诸定昌
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诸定昌
一. 辐射的形成方式
1. 激发态粒子回到低能级态(基态)时的自发 (受激)辐射→线光谱△E=hν
正电子复合
E
f-b
当v=0时
1 2
meve2
f-f
1 2
meve2
-
1 2
meve’2
En
Байду номын сангаас
ν0 = Ei-Em 为频率下限
h
hγ
hγ0
Em
c) 辐射总功率
Pcr∝Z4ne2 Te-3/2
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诸定昌
2. 轫致辐射(f-f跃迁) →e+A+→A++e+△E
a) h ν= 1 me(Ve2-Ve’ 2)
2
b) 可证 Pcb ∝Z2ne2Te-1/2
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诸定昌
3.连续光谱产生的特点
a)高气压大电流密度放电下，有强的连续光谱
b)放电蒸汽元素的Z越大，连续光谱越强，且 以复合辐射为主
c)高温下，连续光谱以轫致辐射为主高
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诸定昌
三. 分子的带状光谱
E＝Ee＋Ev＋Er △E＝△Ee＋△Ev＋△Er
△E △Ee＋△Ev＋△Er
ν=
=
h
h
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诸定昌
以△E e为主 分辨率不高时，为带状光谱 分辨率高时，有很多条谱线
大部分光谱在可见区及紫外区→Ra
气体放电灯矛盾：光效和显色性 热辐射光源矛盾：光效和寿命