第32卷，第5期 2012年5月
与光谱分析
光谱
学
Spectroscopy and Spectral Analysis
光谱线型函数的四种形式及其变换关系
代臣1，王永杰1，李需晨2
尹增谦，武
1.华北电力大学数理系，河北保定071003
2.河北大学物理科学与技术学院，河北保定071002
Vol. 32, No. 5, pp1189-1193
May,2012
摘要从理论上研究了光谱线型函数的四种形式及其关系，以多普勒展宽导致的线型函数为例，分析了光子数、能量按频率及波长分布函数的最大值和半高全宽。结果表明，光子数、能量按频率的分布函数近似相等，光子数、能量按波长的分布函数也近似相等。通过对多普励线型函数的分析，建立了根据网条光谱线的线型函数的最大值比值求得光子数比值的方法。
1光谱线型函数；半高全宽；多普勒展宽；变换
关键调
中图分类号：0433.3
引言
文献标识码：A
DOI; 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2012)05-118905
数为dN，定义
()8
APN
光谱线型及强度包含着发光粒子的内部结构、运动速度分布以及周围环境的信息门，对光谱线型及强度的研究对于测量等离子体的电子温度、电子密度以及中性粒子的温度等参数，揭示相应的反应动力学过程具有重要意义()，
为了建立实验测量结果与光谱线塑理论之间的联系，本工作分析了光谱线型雨数的四种形式，并分析了它们之间的联系。以多费勒展宽导致的线型数为例，分析了光子数，能量按频率及波长分布函数的最大值和半高全宽。提出的理论分析方法和所获得的结果，对于由光请测量结果直接得到相应的参数具有重要参考价值。
光谱线型函数的四种形式 1
由于发光粒子的能级结构、运动速度分布以及与其他带电粒子或中性粒子的碰撞，导致光谱线的自然展宽、多普勘展宽和压力展宽等，使得光谱线具有一定的分布。其中有粒子的能级结构、运动速度分布以及周围环境（气体压强、电子密度等)信息包含在光谱线型函数之中，从而可以由发射光谱对其进行诊断。
光谱线型是发光能量(或功率)、光子数随波长、频率的分布，所以光谱线型函数有四种形式。
光子数按频率的分布函数g:(v)
1.1
若辐射的光子总数为N，频率分布于(v，>十d）的光子
为光子数按频率的分布函数。显然
-
Jg:()d
N
即g:(v）满足归一化条件，gi(v）的单位为S。
(1)(2)
1.2光子数按波长的分布函数g(3)
若辐射的光子总数为N，波长分布于(a，入十d）的光子数为dN，定义
d 8:(a) -
Nda
(3)
为光子数按波长的分布雨数。同样，g:(a)满足归一化条件
g:(a)da
TdN
-1 N
式中，g:(a)的单位为M-1
能量按频率的分布函数g(v) 1.3
(4)
假设全部辐射(成光子)的总能量为E，频率分布于频率间隔（，v十d）内的能量为dE，定义
dE
8()-
Edy
为能量按频率的分布函数，显然，g:(v)满足归一化条件
J8()-[需-1
式中，8(v)的单位为S
1.4能量按波长的分布函数&(3.)
收聘日期：2011-10-08，修订日期：2012-02-28
基金项目：国家自然科学基金项目(10805013)和中央高校基本科研业务费专项基金(10ML40)资助
作者简介：尹增谦，1964年生，华北电力大学数理系教授万方数据
e-msil; yinzq_1964sina, com
(5)(6)