11.05.2011

Вращательный эффект Доплера зарегистрирован на молекулярном уровне

Интернациональной научной группе удалось зарегистрировать так называемый вращательный эффект Доплера на молекулярном уровне.

Обычно при объяснении эффекта Доплера рассматривают покоящегося наблюдателя и источник, движущийся по прямой. Проявлением эффекта называют смещение линий в спектре источника, которое используется, к примеру, в астрономии для измерения лучевой скорости — проекции вектора скорости объекта на луч зрения. Если объект удаляется, все его спектральные линии сдвигаются в сторону длинных волн (другими словами, отмечается красное смещение), а приближение источника к наблюдателю регистрируется как фиолетовое смещение.

Более «тонким» следствием тех же физических законов можно считать уширение линий в газе, связанное с тепловым движением атомов или молекул. Доплеровское уширение стало основанием для отдельного метода оценки температуры по результатам анализа профилей спектральных линий.

Вращательная «модификация» эффекта Доплера относится, как следует из названия, к наблюдениям за вращающимися объектами (скажем, за планетами) и помогает определять их угловую скорость.

Намереваясь перейти от хорошо изученных астрономических примеров к проявлениям этого эффекта в микромасштабе, авторы рассмотрели фотоэлектронные спектры. Как оказалось, вращательное доплеровское уширение, впервые отмеченное в экспериментальных данных такого рода, хорошо согласуется с предсказаниями теории и зависит от температуры и кинетической энергии фотоэлектронов. Опыты подтвердили, что вклады двух типов движения молекулы — вращательного и линейного — в уширение спектральных линий вполне сравнимы по значимости.

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА