J. Phys. France 34, 179-184 (1973)
DOI: 10.1051/jphys:01973003402-3017900

Discussion théorique de l'élargissement par collisions des composantes Zeeman et hyperfines d'une raie optique

A. Omont<sup>1, 2

1</sup>  Université Paris 7
²  Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne de l'ENS , 9, quai Saint-Bernard, Paris 5e

Abstract
Collision broadenings of the Zeeman components of an optical line are compared for fields (B ˜ 1 T) such that the Zeeman shifts are much larger than the line width, but much smaller than the inverse of the mean duration of a collision so that the collision matrix remains field independent. The formalism of irreducible tensorial sets yields very simply the relation between the broadening of these components and the relaxation rates not only of the electric dipole, but also of the other operators (monopole, quadrupole, etc.) acting between the involved states. Some differences are thus predicted between the broadenings and shifts of the Zeeman components ; but it is shown that for most of the lines already studied, these differences are non-existent or very small. The same results and conclusions apply to hyperfine components as well as to fine structure components of very light atoms.

Résumé
On compare l'élargissement par collisions des composantes Zeeman d'une raie optique dans la zone (B ˜ 1 T) où leurs différences de fréquence sont beaucoup plus grandes que la largeur des raies, mais beaucoup plus petites que l'inverse de la durée moyenne d'une collision de sorte que la matrice de collision n'est pas affectée par le champ magnétique. Les techniques des tenseurs irréductibles permettent de relier très simplement l'élargissement de ces composantess non seulement à la relaxation du dipôle électrique, mais aussi à celle des autres opérateurs (monopole, quadrupole, etc.) agissant entre les états considérés. On peut ainsi prévoir des différences entre les élargissements des composantes Zeeman ; mais on montre que dans la plupart des cas étudiés en pratique ces différences sont nulles ou très petites. Ces résultats et ces conclusions s'étendent aux composantes hyperfines, ainsi qu'à celles de structure fine des éléments très légers.

PACS
3260 - Zeeman and Stark effects.
3450 - Scattering of atoms and molecules.
3370J - Line and band widths, shapes, and shifts.

Key words
atomic collision processes -- atomic spectra -- molecular collision processes -- molecular spectra -- spectral line breadth -- Zeeman effect