堿金屬原子在與稀有氣體的中性碰撞過程中短暫的形成范德瓦耳斯分子,因此輕微的改變了堿金屬原子的能級。這一機制不但可以解釋堿金屬原子在各種環(huán)境氣體中的光譜變化,而且在天體光譜學、大功率堿金屬激光、極化稀有氣體等諸多涉及堿金屬光泵浦過程的領域都有非常重要的應用,因而成為近年來理論及實驗研究的熱點。理論上對于處于稀有氣體環(huán)境中的堿金屬光譜變化并不完善,具體表現(xiàn)在全量子理論無法正確描述譜線的壓力展寬與頻移隨環(huán)境氣體溫度的變化,而半經(jīng)典理論盡管與實驗觀測更為接近但仍不完備。實驗上盡管已存在多種堿金屬與稀有氣體組合在各種溫度及壓力范圍下的光譜觀測,但限于對光譜數(shù)據(jù)分析方法的差異及對高低溫度極限區(qū)光譜觀測的缺失,使得實驗結(jié)果間也存在明顯的差異。本文針對上述理論及實驗研究中的不足,首先使用窄線寬連續(xù)激光器,通過鎖相放大系統(tǒng),在低溫區(qū)高精度地測量了He氣環(huán)境下銣原子D1和D2線壓力展寬吸收光譜。在考慮銣原子能級的超精細結(jié)構(gòu)以及超精細躍遷相對強度的情況下對實驗數(shù)據(jù)進行了分析,獲得了壓力展寬參數(shù)及頻移參數(shù)。隨后在Baranger理論的基礎上,使用新的理論計算方法對壓力展寬和頻移參數(shù)進行了理論計算,通過變相法計... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

銣蒸氣為增益介質(zhì)時的三能級結(jié)構(gòu)示意圖

者制作成透明溶劑以保證光源可以通過樣品。光束通過樣品后的強度變化信息由單色儀和探測器組成的探測系統(tǒng)進行收集并通過電腦進行存儲。根據(jù)樣品種類不同，收集到的吸收光譜可以是線狀譜或帶狀譜。其基本實驗原理圖如圖2-1所示。2.2 吸收光譜中的展寬吸收譜線具有相當窄的頻率或波長范圍，既有一定寬度。消除本底后的譜線圍繞中心波長（頻率）附近的分布函數(shù) I(λ)被稱作線形（line profile）。其中譜線中間的主體部分被稱作線身，兩邊距離中間較遠的部分被稱作線翼。在吸收譜線中，主要包含以下幾種有限線寬展寬機制：自然展寬（natural

圖 2-2 一般譜線的線形形式展寬激發(fā)態(tài)的原子具有一定的能級壽命 τ。根據(jù)布賴特-維格納（Br對于兩能級系統(tǒng)，在激發(fā)態(tài)上發(fā)現(xiàn)粒子處于能量 E 的概率密P 可知，能量處于中心能量 時概率最大，當 時此 Г 就是能量分布中的半高全寬（FWHM）。表征不穩(wěn)定激發(fā)橫線，而是具有一定寬度的分布。這個寬度是原子能態(tài)本身所自然寬度。能級寬度 Г 與它的壽命 τ 和躍遷速率 λ 有以下關系 2-2）與量子力學不確定關系 也是一致的。當基態(tài)其躍遷速率 λ=0，壽命 τ=∞，因此其能級寬度 Г=0。對于激發(fā)躍遷速率為：

【參考文獻】：
期刊論文
[1]A new fully quantum-mechanical method used to calculate the collisional broadening coefficients and shift coefficients of Rb D1 lines perturbed by noble gases He and Ar[J]. 張偉,史彥超,胡碧濤,張毅.  Chinese Physics B. 2018(01)

碩士論文
[1]堿金屬銣的碰撞展寬和頻移的研究[D]. 張偉.蘭州大學 2017
[2]等離子體中光譜譜線形狀的研究[D]. 廉振中.蘭州大學 2016
[3]3He極化腔及充氣系統(tǒng)的設計與制作[D]. 冼文多.蘭州大學 2015



本文編號：3144270