光譜線是在二個能級之間原子躍遷時產生的，它不是無限窄，而是有有限的，相當窄的頻率範圍。原子譜線沒有外界因素的影響時，稱自然寬度或自然線寬。
將譜線的強度作為頻率υ或波數的函式來表示，就可以得到一條鐘形曲線，如概述圖所示。譜線寬度一般以δ來衡量，是強度降為最大值一半位置上線的寬度。如圖中所表示的那樣，光譜線具有一定的寬度，就稱為自然線寬。這種自然線寬是由射線阻尼產生的。
基本介紹
- 中文名：自然線寬
- 外文名：natural line width
- 又稱：自然寬度
- 性質：科學概念、術語
含義,計算,影響因素,
含義
經典理論把一個原子看作為一個振盪電偶極子，電偶極子的振盪向其周圍空間發射電磁場，而電磁場發射將使振子的能量耗散，於是振盪幅度逐步衰減下來，發射的電磁場強度也因此逐步減弱。
然而，從頻譜的角度看來，儘管電偶極子具有固有振盪頻率ω0，但輻射場隨時間的衰減表明它不是純的正弦振盪，而對應著一定的頻頻寬度，也就是說，電偶極子發射的電磁場不是單一頻率的，而是以頻率ω0為中心有一個頻率分布，這個頻率分布就是自然線寬。
計算
譜線具有一定寬度起因於測不準原理(uncertainty principle)：
式中△t是粒子停留在某一能級上的時間。在核磁共振現象中，核磁矩在某能級停留的時間決定於自旋-自旋的相互作用。而這個作用的時間常數是T2，所以：
而
，因而，
按上式計算的譜線寬度叫自然線寬。實際譜線寬度遠寬於自然線寬，這是因為磁場的不均勻性也對橫向弛豫有貢獻，因此產生表觀橫向弛豫時間T2'，
上式變成：
所以，譜線實際寬度相對自然線寬大為增加。
影響因素
根據海森堡(Heisenberg)的測不準關係式：
式中，a為一常數
能級的寬度，以及與此相應的譜線寬度取決於所涉及能級的壽命，而且是成反比的。典型的能級壽命是10-8秒。
