Способ измерения сил осцилляторов

(5 С 01 Ы 21 ТЕНИЯ им. П. Н. Летыги ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ ОСЦИЛЛЯТОРОВ(57) Изобретение относится к области спектроскопии и может быть использовано для определения матричных элементов электронных переходов в атомах или мойекулах, вероятностей переходов и сил осцилляторов, Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерений. Способ измерения сил осцилляторов электронных переходов между возбужденными уровнями в атомах и молекулах реализуют для схемы электронных уровней, содержащей основной уровень 1, нижний 2 и верхний 3 возбужденные уровни, где 4, и- частоты переходов между ними, 4, - частота кванта многомодового ламера. При реализации способа излучение узкополосного лазера на рубине с длиной волны 1 = 694,3 нм направляют на раствор красителя, в результате чего в резонаторе широкополосного возникает многомодовая генерация. В этот резонатор помещают также кювету с исследуемым веществом, например парами калия, Синхронизацияизлучения обоих лазеров достигается автоматически. Резонансные переходы в атомах калияЯ, ф 4 Р зр надьблюдаются в спектре генерации лазера на красителе с 3 = 740-775 нм как линии поглощения с 3769,90 нм и 766,49 нм. 2 ил.32197 5 10 15 20 25 30 35 Фоэмула 50 55 1 13Изобретение относится к спектроскопии и может быть использовано дляопределения матричных элементов электронных переходов в атомах или молекулах, вероятностей переходов исил осцилляторов Г;Целью изобретения является повышение точности и быстродействия измерений сил осцилляторов переходонмежду возбужденными уровнями в атомах и молекулах.На фиг, 1 показана схема электройных уровней; на фиг, 2 - схемаустановки для измерения сил осцилляторов электронных переходов междуеозбужденными уровнями 42 Р 3/2 и6 Б 1/2, 4 Р 5/2 н атомах калия,Схема электронных уровней содержит основной уровень 1, нижний 2 иверхний 3 возбужденные уровни, кроме того, М и 4 - частоты переходовмежду ними, 4, - частота кванта многомодового лазера,Установка состоит;из узкополосного лазера на рубине 4, нагреваемойкюветы 5 с парами калия, кюветы 6 сраствором красителя ДОТС в диметилсульфоксиде, резонатора многомодового лазера на красителе образованногозеркалами 7, спектрального прибора 8и измерителем 9 спектра (Фотопленка).Способ осуществляют следующимобразом,Излучение узкополосного лазера нарубине с длиной волны 694,3 нм напранляют на нагреваемую кювету 5 спарами калия и на раствор красителяДОТС, создавая в нем инверсную населенность. В результате в резонаторе,образованном зеркалами 7, возникаетмногомодовая генерация, Кювета 5 спарами калия помещена внутрь резонатора широкополосного лазера В нейодновременно присутствует излучениекак узкополосного лазера на рубинетак и многомодового лазера на красителе, Синхронизация излучения обоихлазеров достигается автоматически,поскольку излучение рубинового лазера одновременно используется для накачки лазера на красителе и для возбуждения двухфотонного поглощения.Спектр генерации многомодового лазера на красителе измеряется с помощьюспектрографа 8 и Фотопленки 9. Диапазон генерации лазера на красителе740-775 нм совпадает с резонансными переходами в атомах калия 4 Б, -2 4 Р,2, /,. Они наблюдаются в спектре как линии поглощения с длинами волн 769,90 и 766,49 нм. В случае генерации лазера на красителе обнаружено также поглощение, соответствующее днухфотонным переходам 4 Б, 6 Б,/ 4 П /2 на длинах волн 766,01 и 2769,17 нм. По линиям резонансного поглощения определяют силы осциллята резонансного перехода Г, . По линиям двухфотонного поглощения при более высокой концентрации атомов калия определяют силы осцилляторов следующих переходов:4"Р 3 Р -. 6 Б 2 ю ЕОю 0154;а 4 15 ф 7 102 -ФТочность определения сил осцилляторов 303 и определяется главным образом несовершенством нагреваемой кюветы с калием, не позволяющей получать постоянной хорошо контролируемой концентрации паров калия, и недостаточной точностью фотографической регистрации спектров, Точностьизмерений может быть понышена покрайней мере до величины 1 Е при использовании более совершенной кюветы и фотоэлектрической регистрацииспектра, например, с помощью оптического многоканального анализатора.Быстродействие измерений сил осцилляторов определяется длительностьюимпульса лазера на рубине и состанляет величину 2 10 8 с, что в 10 фраз быстрее, чем в известном способе,из обретения Способ измерения сил осцилляторов электронных переходов между возбужденными уровнями в атомах или молекулах:зещестна, включающий измерение интенсивности переходов, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности и быстродействия измерений, на вещество, помещенное в резонатор многомодового лазера со спектральной областью генерации вблизи частоты электронного перехода с основного уровня на нижний из двух возбужденных уровней, одновременно воздействует излучением одно" модоного лазера измеряют полное по" глощение в спектре генерации многомодового лазера н области, соответ- . ствующей двухфотонному переходу, а1332197 частота перехода междувозбужденными уровнями,длина кюветы с.исследуемымвеществомконцентрация исследуемоговещества;энергия излучения одномодового лазера, прошедшаячерез единичную. площадьисследуемого вещества заимпульс генерации;заряд электрона,сила осциллятора переходамежду основным и первымвозбужденным уровнями;числовая константа, зависящая от поляризации полей,направления их распределения, а также кратности вырождения начального, промежуточного и конечногоуровней, выраженная черезкоэффициенты Клебша-Гордана,силу осциллятора рассчитывают поформуле 128 я А 1 Пш Гр ( 41 12 у 3 "и ЬР е где А" полное поглощение в спектре генерации многомодового лазера,отвечающее двух- ТОфотонному переходу; - длина резонатора многомодового лазера;е 12- постоянная Планка; - масса электрона; - диэлектрическая постоянная; Т 5- частота поглощаемого фотона в спектре генерациимногомодового лазера;4, - частота перехода междуосновным уровнем и первымвозбужденным уровнем; 20 25аказ 3824/38 ВНИИПИ Гос по дел 113035, Моск