ШТА́РКА ЭФФЕ́КТ

ШТА́РКА ЭФФЕ́КТ, сдвиг и рас­ще­п­ле­ние энер­ге­тич. уров­ней кван­то­вых сис­тем (ато­мов или мо­ле­кул) под дей­ст­ви­ем элек­трич. по­ля. От­крыт Й. Штар­ком в 1913 при изу­че­нии спек­тра ато­ма во­до­ро­да. Раз­ли­ча­ют ли­ней­ный и квад­ратич­ный Ш. э., а так­же Ш. э. в по­сто­янном электрич. поле и пе­ре­мен­ном. Фи­зич. при­чи­на Ш. э. – взаи­мо­дей­ст­вие с элек­трич. по­лем ди­поль­но­го (квад­ру­поль­но­го) мо­мен­та ато­ма или мо­ле­ку­лы. Т. н. штар­ков­ское рас­ще­п­ле­ние энер­ге­тич. уров­ней вы­зва­но по­ни­же­ни­ем (под дей­ст­ви­ем элек­трич. по­ля) сим­мет­рии кван­то­вой сис­те­мы от сфе­ри­че­ской до ак­си­аль­ной, что при­во­дит к за­ви­си­мо­сти энер­гии уров­ня от маг­нит­но­го кван­то­во­го чис­ла. Как пра­ви­ло, энер­гия взаи­мо­дей­ст­вия ато­ма с элек­трич. по­лем про­пор­цио­наль­на квад­ра­ту на­пря­жён­но­сти по­ля (квад­ра­тич­ный Ш. э.). Ли­ней­ный Ш. э. (энер­гия пря­мо про­пор­цио­наль­на на­пря­жён­но­сти по­ля) на­блю­да­ет­ся в ато­ме во­до­ро­да и во­до­ро­до­по­доб­ных ио­нах. В спек­тро­ско­пии кри­стал­лов важ­ную роль иг­ра­ет штар­ков­ское рас­ще­п­ле­ние уров­ней энер­гии ио­на под дей­ст­ви­ем внут­ри­кри­стал­лич. по­ля, соз­да­вае­мо­го ок­ру­жаю­щи­ми ио­на­ми.

Штар­ков­ское рас­ще­п­ле­ние уров­ней при на­пря­жён­но­сти элек­трич. по­ля, дос­ти­жи­мой в ла­бо­ра­тор­ных ус­ло­ви­ях, обыч­но ма­лó по срав­не­нию с ши­ри­ной спек­траль­ных ли­ний. По­это­му при ис­сле­до­ва­нии Ш. э. ча­ще все­го ре­ги­ст­ри­ру­ют лишь сум­мар­ный сдвиг спек­траль­ной ли­нии под дей­ст­ви­ем элек­трич. по­ля. Уши­ре­ние спек­траль­ных ли­ний рид­бер­гов­ских се­рий, из­лу­чае­мых ато­ма­ми и ио­на­ми плаз­мы, обу­слов­ле­но Ш. э., воз­ни­каю­щим при взаи­мо­дей­ст­вии из­лу­ча­те­лей с мик­ро­по­лем плаз­мы. Ана­лиз это­го уши­ре­ния – эф­фек­тив­ное сред­ст­во ди­аг­но­сти­ки плот­но­сти плаз­мы.

В слу­чае воз­му­ще­ния кван­то­вых сис­тем пе­ре­мен­ным по вре­ме­ни элек­трич. по­лем де­таль­ный ана­лиз гар­мо­нич. воз­му­ще­ния (имею­ще­го важ­ное зна­че­ние для по­ни­ма­ния взаи­мо­дей­ст­вия ла­зер­но­го из­лу­че­ния со сре­дой) об­на­ру­жи­ва­ет воз­ник­но­ве­ние в спек­тре по­гло­ще­ния ком­би­на­ци­он­ных ком­по­нент, от­стоя­щих от пи­ка по­гло­ще­ния на ве­ли­чи­ну, крат­ную час­то­те воз­му­ще­ния.