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振動子強度

 

よみ方

しんどうしきょうど

英 語

oscillator strength

説 明

光の吸収や放出にかかわるエネルギー準位間の遷移確率を表すのに用いられる補正係数。古典的な電子論で仮定されている物質中の電子の振動子模型では、1粒子あたりの光の吸収係数を $\alpha_\nu$ で表すと、単位時間、単位立体角あたりにスペクトル線全体で吸収されるエネルギーは、cgsガウス単位系で

$$\int_0^\infty \alpha_\nu d\nu = {\pi e^2\over mc}$$

となる($e、m$ は電子の電荷と質量、$c$ は光速)。実際の吸収量は量子力学的効果により、上の式右辺で与えられる量よりも小さいのでその比を補正係数 $f$ として表記し、この $f$ のことを振動子強度とよぶ。これに遷移前の準位の統計的重みを掛けた値は$gf$値とも呼ばれ、多数のスペクトル線について実験による測定あるいは量子力学にもとづく計算データが報告されている。

アインシュタインの遷移確率との関係は

$$\int_0^\infty \alpha_\nu d\nu = {\pi e^2\over mc} f=h\nu_{ln}\,B_{ln}/(4\pi)$$

となる。ここで $h$プランク定数$\nu$ は振動数、$B_{ln}$ は下の準位 $l$ から上の準位 $n$ への遷移についてのアインシュタイン係数のうちの $B$ 係数である。

2026年02月06日更新

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