辐射阻尼(卷名：天文学)
radiation damping
因辐射引起一个发射体系的运动的衰减，是谱线致宽的主要原因之一。经典电动力学理论把发射(或吸收)光的原子当作谐振子，辐射是由激发谱振子的振动产生的。由于辐射，谐振子受到阻尼力的作用，结果辐射出的电磁波的振幅不断衰减，这样就会得到具有一定宽度的谱线。角频率为ω0的谐振子的能量消耗规律为 E(t)=
，式中t为时间，E0为初始能量，
为阻尼常数，e、me、c分别为电子电荷、电子质量和光速。辐射强度I(w)与角频率的关系为：
。因为在角频率间隔
处I(w)减小到一半，所以
称为谱线的半宽，γ 称为全半宽。以波长标度表示的谱线全半宽γ＝1.17×10-4埃，是一个和波长无关的常数。这个宽度又称为谱线的自然宽度。由经典辐射阻尼理论得到的吸收系数，按频率的分布形式与上式类似。近代量子力学理论认为，谱线是由原子分立能级间的跃迁引起的。原子在各能级上只能停留一有限的时间Δt。根据测不准关系
，原子能级不应是无限窄的，而是有一定的宽度。这就使得两个能级的跃迁不可能是单一频率的辐射，而存在一定的频率间隔。因此，由原子能级跃迁所形成的谱线便有一定宽度和形状。量子力学理论得出的谱线形状与经典电动力学理论得出的相同。不过，阻尼常数γ =γi+γk，
。τi和τk分别为初态和末态的平均寿命。γi或γk决定于跃迁概率，它等于单位时间内原子离开该能级的所有可能跃迁总概率。