表徵原子或分子體系的吸收或發射輻射能力的物理量,有吸收振子強度和發射振子強度之分,通常指吸收振子強度。經典輻射理論和量子輻射理論對振子強度給出不同的物理解釋。

  經典輻射理論假設輻射的基本單元是一個諧振子,諧振子的振動引起輻射的發射和吸收。對於任何一個共振頻率,每一個原子具有f個作簡諧振動的經典振子,但並不限制f要等於整數。這個無量綱的物理量<f稱為振子強度。振子強度f和吸收系數α0、折射率n的關系分別為

α0=πf N e2ec (1)

(2)

式中N為單位體積中的原子數,e為電子電荷,me為電子質量,с為光速,γ為阻尼常數,v為輻射頻率,v0為譜線中心頻率。通過測量吸收和色散可以確定f值。

  量子輻射理論把振子強度和能級間的躍遷幾率聯系起來。若低能級為m,高能級為n,則吸收振子強度用fmn表示,它和表征吸收的愛因斯坦系數 Bmn之間的關系為

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振子強度fmn和自發發射躍遷幾率A nm的關系為

(4)

式中h為普朗克常數,gngm分別為n態和m態的統計權重。(見躍遷幾率)

  吸收振子強度 fmk和發射振子強度fkm間的關系為

(5)

  對於核外有N個電子的原子體系,與某一激發能級n有關的振子強度滿足庫恩-托馬斯(Kuhn-Thomas)總和定則,即

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參考書目

 H.G.Kuhn, Atomic Spectra,Longmans,London,1962.

 J.C.Slater, Quantum Theory of Atomic Structure,McGraw-Hill, New York, 1960.