Вынужденная флуоресценция

Молекула может перейти в основное состояние и с уровня 4, испуская квант света с частотой 41. Такая люминесценция называется фосфоресценцией. Вынужденная флуоресценция и фосфоресценция характерны для многих органических молекул в растворах и органических кристаллах. [c.248]

К обычным методам контроля за параметрами пучка — амплитудному делению и рассеянию — необходимо добавить вынужденную флуоресценцию, наблюдение за резонансными переходами, преобразование гармоник и фотохимическое разложение веш.ества. Эти новые методы позволяют получать количественные данные и при их современном уровне развития очень ценны тем, что дают качественную информацию о лазере. [c.20]

Визуально можно исследовать только очень небольшую часть спектрального диапазона, в котором работают лазеры. Вынужденная флуоресценция расширяет эффективный видимый диапазон, так что мы имеем возможность наблюдать лазерный луч даже тогда, когда его длина волны находится за пределами видимости. Ниже кратко рассматриваются некоторые экспериментальные возможности в этой области. [c.28]

Спонтанная люминесценция (рис. 34.1,6) отличается от резонансной флуоресценции тем, что после поглощения фотона молекула очень быстро (за время около с) безызлучательно переходит на уровень 3, с которого происходит излучение. Этот вид люминесценции характерен для сложных молекул в парах и растворах. Вынужденная люминесценция (рис. 34.1, в) характеризуется тем, что после поглощения кванта света молекула обычно безызлучательно попадает в состояние 4, которое имеет большее время жизни, чем время жизни возбужденного состояния 3. В результате внешнего воздействия она может попасть в состояние 3 и затем перейти в основное состояние 1 с испусканием фотона частоты vзl. В частности, если безызлучательный переход с уровня 4 на уровень 3 произошел за счет теплового движения молекул, то такая флуоресценция называется замедленной. [c.248]

Исходное состояние не является стационарным. Под воздействием оператора возмущения Л атом поглотит фотон лазерной моды и система перейдет в состояние 1) п — 1) с энергией Е + Нио п — 1) + Eq, где Е — энергия возбуждения атома. Это состояние тоже не будет стационарным, так как под воздействием Л возможно, во-первых, вынужденное испускание фотона лазерной моды и возвращение системы в исходное состояние и, во-вторых, спонтанное испускание фотона к и переход в состояние 10) п — 1, к) с энергией Ншо п - 1) Ч- + Eq. Как и в рассмотренном выше случае флуоресценции, благодаря взаимодействию бесконечный набор возможных состояний системы оказьшается связанным в цепочку, изображенную на рис. 1.4. [c.29]

Из приведенного выше рассмотрения вполне разумно ожидать, что лазеры, в которых используются красители, могут генерировать на длинах волн в области спектра флуоресценции. Действительно, быстрая безызлучательная релаксация внутри возбужденного синглетного состояния 5i приводит к очень эффективному заселению верхнего лазерного уровня, а быстрая релаксация внутри основного состояния — к эффективному обеднению нижнего лазерного уровня. Следует также заметить, что в области длин волн флуоресценции раствор красителя достаточно прозрачен (т. е. соответствующее сеченне поглощения а невелико см., например, рнс. 6.29). Фактически же первый лазер на красителях был запущен поздно (в 1966 г.) [24, 25] относительно времени, с которого началось общее развитие лазерных устройств. Рассмотрим некоторые причины этого. Во-первых, это очень короткое время жизни т состояния 5i, поскольку мощность накачки обратно пропорциональна т. Хотя такой недостаток частично компенсируется большой величиной сечения перехода, произведение ах [напомним, что пороговая мощность накачки пропорциональна (ат) см. (5.35)] все же остается примерно на три порядка величины меньше, чем для твердотельных лазеров, таких, как Nd YAG. Вторая трудность обусловлена синглет-триплетной конверсией. Действительно, если тг ksT то молекулы будут накапливаться в триплетном состоянии, что приведет к поглощению за счет перехода 7 i->-7 2 (который является оптически разрешенным). К сожалению, это поглощение происходит, как правило, на длине волны флуоресценции (см., например, опять-таки рис. 6.29), что приводит к серьезному препятствию для возникновения генерации. Можно показать, что именно поэтому непрерывную генерацию можно получить лишь в случае, когда тг меньше некоторого значения, определяемого свойствами активной среды из красителя. Чтобы получить этот результат, заметим прежде всего, что кривую пропускания флуоресценции красителя (рис. 6.29) можно описать с помощью сечения вынужденного излучения Ое. Таким образом, если N2 — полная населенность состояния 5ь то соответствующее усиление (без насыщения) на определенной длине волны, при которой рассматривается Ое, равно ехр(Ы2<Уе1), где / — длина активной среды. Предположим теперь, что Ыт населенность триплетного состояния Гь Тогда генерация будет происходить при условии, что усиление за счет вынужденного излучения больше потерь, обусловленных триплет-триплетным поглощением, т. е. , [c.392]

Наиболее рациональная классификация явлений Л., основанная на характеристиках механизма элементарных процессов, была впервые предложена Вавиловым [5], различавшим спонтанные, вынужденные и рекомбинационные процессы Л. В дальнейшем была выделена также резонансная JГ. 1) Резонансная Л. (чаще наз. резонансной флуоресценцией) наблюдается в атомных парах (ртути, натрия и др.). [c.31]

В экспериментах, описанных в [599, 609], наблюдалось, что в последовательном рассеянии возникало до девяти эквидистантных линий, а в работе [630] при рассеянии в сероуглероде наблюдалось семнадцать компонент, Измерение скорости гиперзвука дано в табл. 16. Поскольку ширина полосы флуоресценции рубина составляет а смещение компоненты Мандельштама — Бриллюэна в жидкостях имеет 0,2 то в принципе можно было бы наблюдать до пятидесяти линий последовательного вынужденного рассеяния. До сих пор наблюдалось лишь меньшее число компонент. Возможно, что это объясняется недостаточной интенсивностью возбуждающего света, а возможно, что причина в другом. Этот вопрос еще должен быть подвергнут анализу. На рис. 102 приведена фотография спектра вынужденного рассеяния Мандельштама— Бриллюэна в нитробензоле при различных температурах. Полученные результаты опытов с последовательным рассеянием позволяли надеяться, что по большому числу узких эквидистантных линий можно будет определить скорость гиперзвука с большой точностью Оптимистические оценки [599] предполагают повышение современной точности измерения скорости гиперзвука на два порядка. Однако столь высокая точность определения скорости вряд ли реальна из-за неконтролируемого нагревания, возникающего в области фокуса луча лазера [630]. [c.414]

Отметим, что многие вопросу физики взаимодействия света с веществом удается достаточно глубоко проанализировать на основе полуклассического подхода. В качестве примера укажем вынужденное испускание света, резонансную флуоресценцию, нелинейно-оптические явления. Даже такое сугубо квантовое явление, как фотоэффект, можно, оказывается, неплохо описать на полуклассическом уровне. В связи с 9ТИМ иногда высказывается мнение, что при рассмотрении взаимодействия света с веществом квантование светового поля, по сути дела, не обязательно — достаточно проквантовать только вещество. Такую точку зрения надо признать слишком категоричной. Отдавая должное большим возможностям полуклассического подхода, не следует их переоценивать. По самой своей сути этот подход внутренне непоследователен— вещество и поле рассматривают здесь на разных уровнях. Ясно, что наиболее последовательным и глубоким с физической точки зрения является подход, при котором квантуются как вещество, так и излучение. Именно при таком подходе можно наиболее глубоко исследовать физическую природу света, а значит, и физику процессов взаимодействия света е веществом. [c.4]

Количеств, характеристикой дп-фотонного процесса может служить вероятность соответствующего лг-фо-тонного перехода Для вынужденных М. п. в поло монохроматич. потоков излучения с частотами со,, й) ,. .., 01 вероятность можно представить в виде К т = ЛfnП n2...nJn, где П1,112,. .., n — плотности числа фотонов с соответствующими энергиями йо)2,. .., Йсот- Т. о., скорость вынужденных М. п. является нелинейной ф-цией интенсивности падающего поля. Константа Л зависит от вида энергетич. спектра поглощения вещества, типа М. п., частоты и поляризации падающего излучения. Если, напр., к.-л. из частот возбуждающего излучения или их комбинация оказывается близкой к частоте перехода из начального в промежуточное квантовое состояние, то величина а следовательно, и вероятность резонансным образом возрастают. При этом резко возрастает и скорость соответствующих ступенчатых процессов. Т. о., наличие промежуточных резонансов ведёт к одноврем. проявлению многофотонныл и ступенчатых процессов. Такая ситуация имеет место, напр., в случае резонансной флуоресценции, резонансного комбинац. рассеяния, резонансной многофотонной ионизации и т. д. [c.167]

Горизонтальные линии соответствуют энергетическим уровням молекул, точки — начальным состояниям, стрелки — фотонам. Стрелка, направленная вверх, изображает поглощение фотона, а направленная вниз — излучение спонтанное излучение изображается тонкими стрелками. Процессы а, ж, и, к, л — параметрические, они приводят к квантовой корреляции между разночастотными компонентами поля (этот же эффект дает двухфотонное излучение г, д, е) а, ж — параметрическое и гиперпараметрическое рассеяния б, в, и — стоксово, антистоксово и когерентное комбинационные рассеяния г — вынужденные, спонтанные и спонтанно-вынужденные двухфотонные переходы д — каскадный переход е — интерференция одно- и двухфотонного переходов, которая приводит к появлению у поля третьего момента э — гиперкомбинационное рассеяние к и л — одно- и двухфотонная резонансная флуоресценция. [c.34]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...