Избранные научные труды. Том 1

Среднее время жизни стационарных состояний будет, разумеется, давать верхний предел для интерференционной способности спектральных линий, определяемой оптическими приборами; однако необходимо помнить, что ширина данной спектральной линии, которая возникает как статистический результат действия большого числа атомов, будет зависеть не только от длин отдельных цугов волн, оборванных в результате процессов перехода, но также и от любой неопределённости в определении частоты этих волн. Ввиду того, что частота связана соотношением (1) с энергией стационарных состояний, упомянутый выше верхний предел интерференционной способности может быть связан с пределом точности в определении движения и энергии в стационарных состояниях. Фактически постулат о стабильности стационарных состояний устанавливает априорный предел для точности, с которой движение в этих состояниях может быть описано с помощью классической электродинамики. При нашем описании существование такого предела непосредственно влечёт за собой предположение, что виртуальное поле излучения не сопровождается непрерывным изменением движения атома и проявляется лишь в том, что вызывает индуцированные переходы, приводящие к конечным изменениям энергии и импульса атома (I, гл. II, § 4). В предельном случае, когда движения в двух стационарных состояниях, соответствующих процессу перехода, сравнительно мало отличаются друг от друга, верхний предел интерференционной способности отдельных цугов волн совпадает с пределом в определении точности частоты излучения, вычисленным согласно формуле (1), если неточности в определении энергий двух стационарных состояний рассматриваются как независимые ошибки. В общем случае, когда движения в этих стационарных состояниях могут существенно отличаться друг от друга, верхний предел для интерференционной способности цугов волн тесно связан с точностью определения движения в том стационарном состоянии, которое является исходным для процесса перехода. В этом случае мы также можем ожидать, что наблюдаемая ширина спектральных линий будет определяться, в соответствии с соотношением (1), как сумма любой возможной неопределённости энергии в стационарном состоянии, конечном для процесса перехода, с неопределённостью энергии в начальном состоянии, если эти неопределённости складываются как независимые ошибки. Именно такое влияние ошибок в определении энергии двух стационарных состояний на ширину соответствующей спектральной линии даёт возможность установить взаимосвязь между структурой линий, появляющихся в спектрах испускания и поглощения, как того требует условие теплового равновесия, вытекающие из закона Кирхгофа. В этой связи следует напомнить, что кажущиеся отклонения от этого закона, проявляющиеся в том, что в спектрах испускания и поглощения часто наблюдается различное число линий, непосредственно объясняются квантовой теорией, когда принимается во внимание различие в статистическом распределении по стационарным состояниям для атомов, находящихся в различных внешних условиях.