关于斯塔克效应介绍

[拼音]：sitake xiaoying

[外文]：Stark effect

原子发出的谱线在电场作用下产生分裂的一种现象，1913年为德国物理学家斯塔克所发现。对于氢原子来说，当电场强度不很大时，能级的分裂宽度ΔE可以近似写作：

。

式中h为普朗克常数；me和e分别为电子的质量和电荷;F为外电场强度；n为主量子数；n1和n2可以取0至 (n-1)之间的值。从上式可以看出，对于主量子数为 n的能级，可以分裂为(2n-1)个次能级，而能级的分裂宽度与外电场强度F的一次方成正比。这就是说，外电场越强，谱线的分裂宽度越宽，故称之为线性斯塔克效应。当外电场强度很强时（超过105伏/厘米），能级的分裂宽度将与外电场的平方成正比，称为二次斯塔克效应。在恒星大气中的各种粒子一般都是带电的。当带电粒子相互接近时，会产生很强的微观电场而引起斯塔克效应。通常用统计方法来处理微观电场。上述的 F可引入等效电场强度 F0来代替，F0=2.61eZN 2/3。式中N为离子数密度;Z为离子的电离级次，在简化计算中可取Z=1。由于微观电场强度与带电离子的数密度有关，而数密度是和压力密切相关的，因此，常把斯塔克效应引起的谱线致宽放在压力效应致宽的理论中加以讨论。氢线的斯塔克效应最明显，其他原子谱线的斯塔克效应则很小，但在分子光谱中也还能观测到。