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激光光譜學
鎖定
- 中文名
- 激光光譜學
- 外文名
- laser spectroscopy
- 學 科
- 光譜學分支
- 科 技
- 新的光譜技術
- 特 徵
- 成為與物理學等密切相關的新領域
激光光譜學概念説明
常規光譜學中,光譜線的寬度較寬,光源的強度較弱,限制了光譜學的深入發展。自激光器成為光譜學的研究工具以來,情況發生了突變。由於激光所具有的高亮度、單色性(相干性)、可調諧(頻率或波長可變)和實現超短脈衝運行的特點,使譜線的相對寬度減少了許多數量級,而激光的強度則是任何尋常光源無可比擬的。光譜學的面貌發生了深刻的變化。此外,激光脈衝的持續時間可以短到幾十飛秒(10-15秒)。於是,激光同原子和分子之間的相互作用顯示出了前所未有的性質,即非線性和相干性。這就賦予了光譜學以各種新面貌,而形成了激光光譜學。激光光譜學具有極高的光譜分辨率及極高的探測靈敏度,能以皮秒(10-12秒)及亞皮秒的時間尺度來研究分子和凝聚體,並能以新的方式來研究光化學及光物理的問題。這種發展不僅對自然界最深入的過程直接提供了啓迪,並且也為多種科學技術的應用開拓了廣闊道路。
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激光光譜學特點
激光光譜學具有以下特點:
激光光譜學應用
激光對高分辨光譜的發展有很大的作用,是研究原子、分子和離子結構的有力工具,可以用來研究譜線的精細和超精細分裂、塞曼和斯塔克分裂、光位移、碰撞加寬、碰撞位移等效應。此外,激光使譜線波長的測量達到前所未有的精度。當激光波長由某個原子或分子的躍遷鎖定之後,可以提供精確的長度或頻率的基準。這類激光器已成為精密測量學的重要工具,還可用來精確地測定基本物理常數並對基本物理定律進行嚴格的驗證。
在光與共振躍遷的相互作用中,還可以利用激光觀察到有趣的相干瞬變現象。這類效應包括自由誘導衰變、光回聲和自感生透明性等,與在微波區研究核磁共振效應時所觀察到的現象有時很相似,不僅可用來測量相弛豫過程,還有助於瞭解光與物質作用時的複雜性。
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- 參考資料