Лазерная техника и технология. Поляков В.Е - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

48
где ν
v0
и
λ
v0
- частота и длина волны колебательно-
вращательного перехода;
A
v0
- вероятность спонтанного перехода между
колебательными уровнями
V и V
0
. Множитель Больцмана, определяю-
щий число молекул, находящихся на вращательных уровнях, записыва-
ется в виде
Х
J
=
2
hBe
kT
π
(2J+1) exp [
2
hBe
kT
π
−
J (J+1)] , (4.2)
где
J - вращательное квантовое число; Ве - вращательная константа
молекулы. Ввиду сложности квантового расчета для оценок часто поль-
зуются интегральной по полосе величиной:
σ
abs
= e
2
f / 4Δν
m
ε
0
m
e
c , (4.3)
где ε
0
- диэлектрическая постоянная; e, m
e
- заряд и масса электро-
на;
f - сила осциллятора перехода; Δν
m
= max (Δν,Δν
кв
) , где Δν и Δν
кв
-
спектральная ширина лазерного излучения и квантового перехода газо-
вой компоненты.
Другой разновидностью фотонных реакций является индуцирован-
ная люминесценция (ИЛ). Физические процессы, которые лежат в осно-
ве этого явления, представляют собой двухступенчатый процесс, на пер-
вой стадии которого молекула переходит в одно из разрешенных возбу-
жденных состояний под действием излучения частоты,
равной частоте
перехода, а затем, возвращаясь в одно из нижележащих состояний, из-
лучает на частоте соответствующего перехода. Схема уровней атомов
или молекул и переходов между ними иллюстрируется на рис. 14.
В случае резонансной люминесценции (РЛ) лазерное излучение час-
тоты ν
0
переводит молекулу в возбужденное состояние m. Переизлуче-
ние идет непосредственно с этого уровня при переходе на более низкие
уровни энергии.
В случае широкополосной люминесценции переизлучение идет че-
рез промежуточные уровни
m’, заселяемые в результате внутри - и меж-
молекулярных взаимодействий. При поглощении резонансного фотона
на втором этапе возникает конкуренция между процессами высвечива-
ния и столкновений с другими молекулами. Последние приводят к без-
излучательному снятию возбуждения, т.е. к переходу энергии падающе-
го излучения в энергию поступательного движения молекул. Вследствие
этого эффективность процесса
люминесценции уменьшается, происхо-
дит тушение.
В квазирезонансном случае (ν≈ν
0
) выражение для дифференциаль-
ного сечения люминесценция принимает вид

Страницы