2016 激光光谱技术.PPTVIP

大气压760Torr 无多普勒饱和光谱技术Doppler-free saturation spectroscopy 饱和吸收光谱装置示意图 Experimental setup for saturation spectroscopy Set-up for saturation spectroscopy of D1 line 提高饱和光谱灵敏度的方法sensitive version of saturation spectroscopy 探测光被分 成两路，一 路经过饱和 区，一路经 过未饱和区 分子束和饱和光谱学连用 Cs同位素光谱超精细饱和光谱 NO2分子束的超精细光谱hyperfine structure of NO2 beams 9.3.3 多光子光谱 在激光强度较高时，粒子可同时吸收多个光子跃迁到上能级 能够用可见和近紫外光研究紫外和远紫外光谱，从而弥补该光谱区域光源缺失的不足 多光子光谱学不需进行速度选择，它怎样实现无多普勒光谱的呢？？ how to reduce the Doppler width without velocity selection? 无多普勒多光子光谱学 Doppler-free multi-photon absorption 答案：选择光，不止一束。 社会是残酷的，我们要改变自己适应社会 You should select the light 多光子吸收与亚多普勒光谱 1、多普勒频移 2、双光子和频 3、双光子吸收的条件 一次吸收两个相同方向分子——多普勒本底 一次吸收两个相反方向的光子——无多普勒效应 一次吸收相反方向光子的吸收强度积分是吸收同方向 两个光子积分的两倍，两者峰高比2ΔωD/γif 双光子吸收实验装置图 三光子吸收原理图 苯分子的UV光谱 氢原子的没有多普勒效应的1S-2S双光子跃迁：单光子禁戒 只给分子一个小门和一条小路，所有探测分子都是经过一个很窄的门进来的，又称几何冷却 不同技术的物理图像准直分子束光谱学 饱和光谱学 在杂乱无章的分子运动中选出一组运动相似的分子，物以类聚，人以群分 无多普勒多光子光谱学 使用两束方向相反的共线光或三束呈120度角的光，这样所有分子在同时吸收多个光子的时候不改变动量，无多普勒频移 考核方式 开卷考 可带资料：讲义、笔记和作业 不能带：电脑、手机和其他能上网或存储大量内容的电子产品（计算器除外） 题型参考网上样卷，难度中等偏上 作业参考答案 简要介绍和比较不同提高光谱探测灵敏度的方法原理及适用范围，对不同测量方法进行分类。并设计一种高灵敏的测量方法，画出光路图，用以测量大气中的污染气体。 不同方法的分类和比较 紫外和可见区域 激发光谱学 激发态和电离能级很近 电离光谱学 红外区域其他分子压强很大 光声光谱学 分子束内的红外区域光谱 光热光谱学 气体放电中的原子或离子光谱 光伽伐尼光谱学 具有很大的偶极距的分子 LMR或Stark光谱学 可用来提高多种光谱学方法灵敏度的方法 腔内吸收和波长调谐 可直接测量吸收， 也可用于其他方法 调节分子吸收频率 调节激光频率 对吸收后跃迁 到激发态的原 子数目进行测量 * 光声光谱技术 * 光学共振腔 进气口 出气口 拉曼散射截面为σ=10-30cm2，如果入射激光功率为10W，波长为λ=500nm，聚焦体积为5mm×1mm2，以10%的收集效率在量子效率为η=25%的光电倍增管上成像，那么可以探测到的最小分子浓度Ni是多少？光电倍增管的暗电流为每秒10个光生电子，信噪比大于3:1。 共振腔环路衰减光谱中，L= d=1m，α=10-6cm-1 (1) R=0.999 (2) R=0.9999 分别计算两种情况下的有样品、无样品的信号衰减时间及由衰减时间计算得到的吸收系数的不确定度δα/α 题目计算吸收吸收不确定度的方法有点问题，计算衰减时间的方法正确 R=0.999， L=d=1m, α=10-6cm-1, τ1=3.03 μs， τ2=3.33 μs， 二者之差0.3 μs。如果它的测量精度为±0.03 μs，那么δα= =1.3*10-7 cm-1，δα/α=13% R=0.9999， L=d=1m, α=10-6cm-1, τ1=16.5 μs, τ2=33 μs， 二者之差16.5 μs， δα= 1.8*10-9cm-1，δα/α=0.018% 红外光谱解析题——C4H5N 解答： C8H7N 解答： 推论： （1）不饱和度为6； （2）3030 cm-1不饱和CH伸缩振动（苯环或C=C双键，C≡C的吸收频率更高），2920 cm-1饱和CH伸缩振动； （3）2217 cm-1来