INTRO FISICA MODERNA FULL.pdf - Cosmofisica

187proceso radiativo de des-excitación a su nivel base, se emitirá un fotón de luz. Si este fotóninteracciona con un sistema idéntico al primero que se encuentra en el estado base, y sieste sistema es capaz de absorber dicho fotón y llevar al sistema a su estado excitado, sedice que se ha producido una absorción resonante.Figura. Esquema de la absorción resonanteLos niveles energéticos tienen en realidad un ancho natural que esta dado por:Γ ⋅ τdonde τ es el tiempo de vida media del estado en consideración. Por ejemplo, si τ ∼ 10 -8entonces Γ ∼ 6.5 10 -8 eV.Consecuentemente, cualquier pequeña perturbación es capaz de desplazar el delicadosolapamiento de las líneas de emisión y absorción, y por tanto, destruir la absorciónresonante.Proceso de retroceso nuclear.Si consideramos el núcleo excitado en reposo, la emisión del fotón producirá un retrocesoen el núcleo, de acuerdo con las leyes de conservación de la energía y cantidad demovimiento.r rp + pN = 0γ≈ hr 2 2 2p p EN γγER= = =22M2M2McLa diferencia entre los niveles de energía E 0 será:E − E = E = E +210γE RPor ejemplo,E 0 ∼ E γ ≈10 4 eV (10 keV)M ≈ 100 umaEntoncesE R ≈ 5 10 -4 eVVemos que la energía de retroceso del núcleo es mucho más grande que los anchosnaturales de línea, por lo que un solapamiento entre las líneas de emisión y absorción espoco probable, inhibiendo la absorción resonante a nivel nuclear. Para el caso atómico, laenergía de los fotones emitidos sen del orden de los eV por lo que la energía de retroceso