Larghezza Doppler
Consideriamo un atomo che si muove con velocita’ v, la frequenza emessa e’ vista nel sistema di
riferimento fisso da un osservatore che guarda nella direzione di k (vettore d’onda) come
!
"
e
=
"
0
+
r
k
#
r
v
La frequenza apparente vista dall’osservatore fisso e’ maggiore se l’atomo si muove verso di lui (kv>0);
inferiore se si allontana (kv<0). In modo analogo la frequenza di assorbimento di un atomo che si
muove entro una onda e.m. e’ spostata in frequenza. La
#
a riposo e’ vista dall’atomo come
"
'
=
"
0
#
r
k
$
r
v
L’atomo puo’ assorbire la radiazione solo se
#
’
coincide con
#
0
.
La frequenza di assorbimento vale
"
a
=
"
0
+
r
k
#
r
v
$
"
a
=
"
0
1
+
v
z
c
%
&
'
(
)
*
La vita media del livello 3P del sodio e’ 16 ns e quindi la larghezza di riga naturale e’
!
"#
n
=
1
2
$%
=
10
MHz
#
0
=
5
&
10
14
Hz
In generale questa larghezza di riga e’ coperta da altri fenomeni di allargamento. Fra gli altri il
piu’ importante e’ l’effetto Doppler.
Se si assume che la luce si propaghi lungo z.
