激光共振激發(fā)堿原子的熒光光譜.pdf

1、本文采用激光共振激發(fā)和激光吸收技術(shù)，在氣體樣品池條件下，研究了Rb(5P<,J>)+(He、N<,2>)碰撞能量轉(zhuǎn)移過程并測量了Cs(6P)態(tài)與N<,2>碰撞的精細(xì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移和碰撞猝滅截面。 (1)用調(diào)頻半導(dǎo)體激光器激發(fā)Rb原子至Rb(5P<,3/2>)態(tài)，在不同的He或N<,2>氣壓下，測量了共振熒光和敏化熒光。對于5P<,j>與He的碰撞。電子態(tài)能量僅能轉(zhuǎn)移為He原子的平動能。在與N<,2>的碰撞中，向分子振轉(zhuǎn)態(tài)的轉(zhuǎn)移是重要的

2、。利用速率方程分析，可以得到碰撞轉(zhuǎn)移速率系數(shù)，對于．He，5P<,3/2>→5S<,1/2>轉(zhuǎn)移速率系數(shù)K<'He><,21>=2.61×10<'-12>cm<'3>s<'-1>。對于N<,2>，測量5P<,J>+He和5P<,J>+N<,2>二種情況下共振熒光與敏化熒光的相對強度比，利用最小二乘法確定5P<,3/2>→5S<,1/2>轉(zhuǎn)移速率系數(shù)K<'N2><,21>=1.38×10<'-12> cm<'3>s<'-1>， 5P<,J

3、>態(tài)猝滅速率系數(shù)K<'N<,2>≥5.23×10<'-12> cm<'3>s<'-1>。K<'N<,2>>約為K<'N<,2>＞<,12>的4倍，證實了Cs-N<,2>主要是直線式碰撞傳能機制。 (2)Cs原子被激光激發(fā)到6P<,3/2>態(tài)，將與泵浦激光束反向平行的檢測激光束調(diào)到6P<,J>→8S<,1/2>的躍遷，測量6P<,J>激發(fā)態(tài)的密度及空間分布，由此計算了6P<,J>→6S的有效輻射率。在T=337K和N<,2>密度2

4、×10<'16><1.4×10<'17>cm<'-3>范圍內(nèi)測量了6P<,1/2>→6S<,1/2>(895nm)發(fā)射的敏化熒光強度I<,895>，量N/I<,895>與N有拋物線型的關(guān)系，表明6P<,J>的猝滅是由于與N<,2>分子的碰撞產(chǎn)生的。由最小二乘法得到6P態(tài)與N<,2>碰撞精細(xì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移截面σ<,3/2>→<,1/2>=(0.42±0.17)×10<'-16>cm<'2>，猝滅截面σ<,D>=(1.31±0.52)×10<'-