СПЕКТРОСКОПИЯ ЛАЗЕРНАЯ
раздел оптич
спектроскопии,
методы
к-рой основаны на использовании лазерного излучения. Применение монохроматич
излучения лазеров позвотяет стимулировать
квантовые переводы
между
вполне определенными уровнями энергии атомов и молек>л (в спектроскопии,
исполь зующей нелазсрные источники света, изучают спектры, возникающие
в результате переходов между громадным числом квантовых состоянии атомов
и молекул)
Первые серьезные лазерные эксперименты
в спектроскопии были осущест влены после создания достаточно мощ ных лазеров
видимого диапазона, излуче ние к рых имеет фиксированную частоту Они были
использованы для возбуждения спектров ко чбинационного рассеяния света
Принципиально
новые возможности С л открылись с появлением лазеров с перестраиваемой
частотой С л. позволила решить или приступить к решению важных задач, перед
к рыми спектроскопия обычных источников света практически бессильна
Высокая монохроматичность излучения лазеров
с перестраиваемой частотой дает возможность измерять истинную форму спектральные
линий вещества, не искаженную аппаратной функцией спектрального
прибора. Это особенно существенно для спектроскопии газов в инфракрасной
области, где разрешение лучших пром приборов обычного типа составляет
0,1 см 1, что в 100 раз
превышает ширину узких спектральных линий (см. Ширина спектральных линий)
Временная и пространственная когерентность
лазерного излучения, лежащая в основе методов нелинейной С. л , позволяет
изучать структуру спектральных линий, скрытую обычно доплеровским уширением,
вызываемым тепловым движением частиц в газе
Благодаря высокой монохроматичности и когерентности
излучение лазера переводит значит, число частиц из основного состояния
в возбужденное Это повышает чувствительность регистрации атомов и молекул
- в 1 см3 вещества удается регистрировать включения,
состоящие из 102 атомов или 10'° молекул Разрабатываются методы
регистрации отдельных атомов и молекул
Короткие и ультракороткие лазерные импульсы
дают возможность исследовать быстропротекающие ( 10-6 - 10-12сек)
процессы
возбуждения, девозбуждения и передачи возбуждения в веществе С помощью
импульсов направленного лазерного излучения можно исследовать спектры рассеяния
и флуоресценции ато мов и молекул в атмосфере на значительном расстоянии
( 100 км) и получать информацию о ее составе, а также осуществлять
контроль загрязнения окружающей среды.
Фокусируя лазерное излучение, можно исследовать
состав малых количеств вещества (имеющих размеры порядка длины волны).
Это успешно применяется в локальном эмиссионном спектральном анализе
Приборы, применяемые в С. л , принципиально
отличаются от обычных спектральных приборов. В приборах, использующих лазеры
с перестраиваемой частотой, отпадает необходимость в разложении излучения
в спектр с помощью диспергирующих элементов (призм, дифракционных решеток),
являющихся основной частью обычных спектральных приборов. Иногда в С. л.
применяют приборы, в которых излучение разлагается в спектр с помощью нелинейных
кристаллов (см. рис. 4 в CT Нелинейная оптика)
Лит Летохов В С, Чеботае в В П ,
Принципы нелинейной лазерной спектроскопии, M , 1975, M е н к е Г , M е
н к е Л , Введение в лазерный эмиссн онный микроспектральный анализ, пер
с нем , M , 1968 Летохов В С, Проблемы лазерной спектроскопии, "Успехи
физических наук", 1976, т 118 в 2
В С Летохов
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я