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2007-01-28 23:53 |
激光在科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.激光光譜技術(shù) W(oJ{ R&m{
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◆激光拉曼光譜技術(shù) d_j%
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激光拉曼光譜是用激光作為強的單色光源研究拉曼光譜的技術(shù)，它克服了經(jīng)典拉曼光譜的弱點，使拉曼光譜復(fù)興起來，這種光譜法不僅可以提供與紅外光譜相互補充的分子光譜數(shù)據(jù)，而且還能研究紅外光譜技術(shù)無能為力的許多現(xiàn)象和課題。 最簡單的拉曼光譜如圖所示，中央是瑞利散射線，它的頻率為v0，也就是激發(fā)光的頻率，它的強度最大。斯托克斯線在瑞利線的低頻一側(cè)，頻率vs=v0+△ v，反斯托克斯線在瑞利線的高頻一側(cè)，頻率為va=v0-△v，反斯托克斯線比瑞利線強度小得多，反斯托克斯線與斯托克斯線通常稱為拉曼線，△v稱為拉曼頻移，這種頻移和激發(fā)線得頻率無關(guān)，而是反映散射物質(zhì)得特性，即物質(zhì)的能級結(jié)構(gòu)，因此從拉曼頻移，我們就可以鑒別散射樣品所包含的物質(zhì)。另一方面，拉曼光譜強度，光譜線輪廓則可更多反映物質(zhì)分子的信息，如物質(zhì)處的濃度，溫度等情況。如果進一步分析拉曼譜的偏振特性，則可以借助它方便地了解分子的排列情況，如研究絲狀液晶分子的有序性等。 t} zf fe -
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◆激光感生熒光光譜技術(shù) 3Ms `
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激光感生誘導(dǎo)光譜是從經(jīng)典光譜技術(shù)發(fā)展起來的一種測試方法，它的應(yīng)用范圍很廣，可用于分子能級參數(shù)的測量，分子光譜的標(biāo)識，分子常數(shù)，躍遷幾率和夫蘭克-康登因子的測量以及碰撞過程的研究。激光感生熒光光譜是指樣品分子在入射激光照射下由于共振吸收，被激發(fā)至電子激發(fā)態(tài)的特定振轉(zhuǎn)能級之后，由該上能級發(fā)出符合選擇定則，向較低電子態(tài)許可能級自發(fā)輻射所形成的光譜。激光感生熒光光譜技術(shù)可應(yīng)用于燃燒診斷，對火焰中各種成分的分析和溫度的測定；同時還可用于研究空氣中的自由基HO及SO2濃度的測定，對于搞清酸雨成因機制具有重要意義。另外，通過對地質(zhì)探測中的取樣介質(zhì)的激光誘導(dǎo)熒光光譜分析，可以判斷油氣的存在，對于開展大面積找油具有重要的知道意義。 b3G4cO;t;
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◆激光光聲光譜 @?$x
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激光光聲光譜是以激光器為光源的光聲光譜新技術(shù)，它隨著激光技術(shù)的發(fā)展，靈敏的電容傳聲器、低噪音放大器和鎖相技術(shù)發(fā)展而進入一個新的時代，它創(chuàng)出了高靈敏度的記錄，在點壓強從1Torr到幾個大氣壓中可探測到的濃度已低達ppb范圍。這一技術(shù)在物理學(xué)，化學(xué)，環(huán)境科學(xué)，生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等方面都有廣泛的應(yīng)用。光聲光譜法的實質(zhì)是待測樣品從光源吸收能量躍遷到激發(fā)態(tài)，然后其部分能量再以熱的形式放出，并把產(chǎn)生的熱量換成聲能的一種光譜技術(shù)。該技術(shù)具有靈敏度高，分辨率好的特點，其對激光光源的要求主要表現(xiàn)在激光器輸出的波長可變范圍要寬。主要的應(yīng)用領(lǐng)域是：大氣污染檢測和大氣化學(xué)研究；測量熒光量子，效率；探測亞表面層中的缺陷和范氏形變等。 cY|?iEV s)
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2.激光冷卻和捕獲原子 ze<Lc/
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