M?ssbauer谱线的热致宽

本文研究了晶体点阵热运动涨落对于M?ssbauer谱线宽度的影响——加宽谱线(称热致宽)。定量地讨论了完整晶体和杂质原子M?ssbauer谱线的这种致宽,并以各向同性三维谐振子为例,对退化情形作了特别讨论。最后还讨论了一个具体例子——单原子立方晶体结点上杂质原子M?ssbauer谱线的热致宽。     

晶体摆动场的辐射衰减与能量增益

由于晶体弯曲、电子多重散射和晶格热振动引起的粒子退道,辐射同原子相互作用引起的电离损失,以及系统非线性引起的全局分叉与混沌行为等,晶体摆动场辐射面临的问题比自由电子激光要复杂得多。首先,引入晶体摆动场自发辐射谱分布,并在简谐近似下讨论了运动方程、系统增益和能量衰减。结果表明:一般情况下辐射谱只有少数几条谱线,而在简谐近似下,谱线只有一条。其次,指出了辐射能量比较高时,衰减是主要的,选择的晶体长度必须小于衰减长度,且可选择正电子或质子作炮弹;当辐射能量比较低时,退道是主要的,选择的晶体长度必须小于退道长度,且可选择重离子作炮弹。     

非晶态的声子谱

声子是与固体中原子的热振动相联系的一种量子,也称声量子.非晶固态材料(例如各种非品半导体、金属玻璃合金和无序合金)以及含有杂质、空位和缺陷的晶体的许多特性都与声子有密切联系. 一、热振动与声子谱 固体中的原子在它平衡位置附近一刻不停地振动,这就是原子的热振动.原子     

实验室EXAFS测量中单色器晶体二级衍射的应用

本文研究了实验室EXAFS测量中,应用单色器晶体二级衍射的有关问题,当测定的能量范围内,X射线连续谱上存在杂质发射线时,将导致测定吸收谱精细结构的畸变,研究了对这种谱线畸变进行修正的方法,并对采用晶面二级衍射测定时,EXAFS谱振幅降低的情况下如何求得正确的结构参数进行了讨论。 关键词：     

非线性光子晶体中原子辐射光场的非经典性质

讨论了非线性光子晶体微腔中二能级原子在相干场驱动下腔场的频谱特性及光子的统计性质.研究结果表明,当光子晶体的态密度很大时,如果腔场模与原子共振荧光Mollow峰的中心峰共振,则腔场的涨落压缩到量子散弹噪声之下,且与线性光子晶体微腔的情况相比其谱线峰值变大.当驱动场频率较大时光子服从亚Poisson分布,且非常接近Poisson分布. 关键词： 光子晶体 参量振荡 非弹性谱 二阶相关函数     

各向异性光子晶体中∧型原子的自发辐射性质

讨论了各向异性光子晶体中∧型三能级原子的辐射性质.研究发现,原子上能级与光子晶体带边的相对位置和两低能级相对位置将直接影响原子的动力学性质及其周围辐射场的性质.通过数值计算和理论分析,得到了光子晶体中原子周围辐射场在不同位置随时间演化的图像,并讨论了光子晶体对原子辐射谱的影响.     

各向异性光子晶体中Λ型原子的自发辐射性质

讨论了各向异性光子晶体中Λ型三能级原子的辐射性质. 研究发现，原子上能级与光子晶体带边的相对位置和两低能级相对位置将直接影响原子的动力学性质及其周围辐射场的性质. 通过数值计算和理论分析，得到了光子晶体中原子周围辐射场在不同位置随时间演化的图像，并讨论了光子晶体对原子辐射谱的影响.     

掺镧方钴矿型晶体的拉曼光谱测定

本文用熔融退火法生长了热电材料掺镧方钴矿 (LaxFe3CoSb12 )晶体。用背散射方法测定了不同掺镧量晶体的拉曼光谱。我们认为稀土镧原子占据了方钴矿结构中的空位 ,这些填充空位的离子参与结构中的晶格振动 ,使拉曼谱线位移并加宽。随着含镧量的增加 ,镧原子振颤自由度降低 ,谱线的加宽程度减小。     

等电子谱线法测量Mg/Al等离子体电子温度空间分布

 在“星光Ⅱ”激光装置上对Mg/Al混合材料埋点靶进行三倍频激光打靶实验,用空间分辨晶体谱仪测量靶材料发射的X光光谱,获取了示踪离子谱线实验数据。采用多组态Dirac-Fock方法计算所需原子参数,并在局域热动平衡条件下建立了双示踪离子谱线强度比随电子温度的变化关系。在此基础上由双示踪元素等电子谱线法确定了Mg/Al混合材料埋点靶激光等离子体电子温度空间分布。     

非线性光子晶体中原子辐射光场的非经典性质

讨论了非线性光子晶体微腔中二能级原子在相干场驱动下腔场的频谱特性及光子的统计性质.研究结果表明,当光子晶体的态密度很大时,如果腔场模与原子共振荧光Mollow峰的中心峰共振,则腔场的涨落压缩到量子散弹噪声之下,且与线性光子晶体微腔的情况相比其谱线峰值变大.当驱动场频率较大时光子服从亚Poisson分布,且非常接近Poisson分布.     

离子晶体中固溶胶粒的形成和生长以及施主原子浓度(Ⅰ)

本文利用自由能的概念并作了固溶粒子(包括胚芽和胶粒)都是同样大小的假定,讨论了在离子晶体中由于杂质原子浓度的增加,该固体由半导体过渡到固溶胶体的物理条件;推导出杂质原子临界浓度公式;讨论了胚芽的临界值和施主原子临界浓度与激活条件的关系。并指出当温度改变时,出现临界温度,超过此温度时,固溶胶体将转化为半导体。最后分析了自由能曲面的特点和出现固溶胶粒的充分条件。下一篇文章将讨论固溶胶粒有一定分布的情况,和胶粒的生长以及施主原子浓度等问题;并且还指出只要对这些讨论作简单的修正就可以应用于原子晶体和合金系统。     

光谱特性对半导体泵浦碱蒸气激光器性能的影响

以速率方程模型为基础研究了光谱特性对半导体泵浦碱蒸气激光器性能的影响。结果表明:碱蒸气激光器的运行存在最优温度,温度和长度对碱蒸气激光器性能的影响是等价的,可以定义一个与温度和长度无关的效率描述其它参量一定时激光器的最优效率;泵浦谱宽对阈值泵浦强度的影响是线性的,由于碱金属原子在谱线远翼具有较大吸收截面,即使泵浦谱宽几倍或十几倍于原子吸收谱宽时也可能获得较高的效率;原子吸收谱宽对阈值泵浦强度的影响是非线性的,随着原子吸收谱宽的增加激光器光-光效率出现饱和下降;泵浦谱宽和原子吸收谱宽越宽,半导体激光器由于温度或电流导致的中心波长漂移的影响越小,实际中采用外腔压窄的半导体激光器阵列(谱宽小于200 GHz)可以控制其温度或电流漂移,使得碱蒸气激光器的性能基本不受影响。     

热化学反应在矿物原料发射光谱分析上的应用

在原子发射光谱分析方法中,利用碳电极中所发生的热化学反应来降低分析检出限,是一个简便而有效的途径。这个方法的实质是:矿物原料中的被测元素与加入的热化学试剂,在室电极中,在高温电弧加热的条件下,发生异相化学反应。使杂质元素转变为易挥发的化合物。从而实现基体元素与杂质元素的有效分离。使电弧等离子体中痕量杂质元素的原子浓度相对于基体原子有很大的提高。因此,杂质元素谱线就大为增强,而由于基体元素所造成的光谱背景则大为减弱。因而使分析检出限得到极大的改善。碳电极中的热化学反应能否发生,以及反应进行的快慢程度,可根据热力学定律的计算,从反应前后的自由能变化来进行判断。我们从热力学的角度出发,同时考虑到反应动力学方面的因素,找到了适用于矿物原料中某些杂质元素的相适的热化学试剂和适宜的反应条件。并在实际分析中取得了满意的结果。     

基于铷原子双光子跃迁的原子谱线展宽机制教学演示

测量原子光谱是揭示微观粒子微观结构与运动规律的重要手段，因而从本科到研究生阶段都会涉及到相关领域的教学，特别是光谱的相关教学。然而，由多普勒效应等引起的非均匀展宽及原子碰撞等引起的均匀展宽极大限制了谱线的分辨精度。在科学技术的发展中，为了获得更高的分辨精度，消除原子谱线的展宽成为重点研究方向。而在相关教学方面，碱金属原子体系由于其优异的能级特性，成为了研究展宽机制的有效途径。而在目前的本科教学中，缺乏除对多普勒展宽以外的多种原子谱线展宽机制的演示。因此，本文利用铷原子5S_1/2→5P_3/2→5D_5/2双光子跃迁谱线，测量改变激光功率、原子池温度等条件下引起的原子谱线半宽变化，验证双光子跃迁的同时，重点演示了原子谱线展宽的机制以及谱线半宽的测量方法。通过本实验，本科生一方面可以掌握原子谱线展宽与双光子跃迁的相关知识，以更深刻地理解了理论知识的内涵，另一方面通过自主搭建实验仪器锻炼了本科生的动手能力，对提升物理专业本科学生的素养尤为重要。本文所展示的实验装置简单，易于搭建，适合课堂演示和实验教学。     

激光诱导击穿光谱机理及爆炸物研究

激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是基于激光诱导等离子体发光探测物质成分的方法。激光诱导等离子体的发射谱线由两部分组成:一部分是电子-离子复合及自由电子相互作用辐射的宽带连续谱;另一部分是原子和离子发射的特征谱线。对这些谱线进行识别并测量其强度,给出物质成分的定性和定量信息。分别讨论了样品所附着的基质为金属和电介质的两种情况,并对ns和fs级激光脉宽的影响作了介绍。     

乙二醇溶液中圆锥泡声致发光的发光特性

利用一种改进后的U形管圆锥泡声致发光装置，研究了乙二醇溶液中圆锥泡声致发光的发光特性.实验结果表明，利用乙二醇溶液可以得到超强的单个发光脉冲，其脉冲宽度可以达到150 μs，其值远远高于其他方式产生的声致发光的脉冲宽度.测量得到的光谱为一从紫外到可见光波长范围的连续谱，在589 nm附近叠加有钠的3P-3S原子发射谱线.在钠的原子发射谱线两侧测量得到了Na-Ar分子激发态跃迁形成的蓝卫星带，并在声致发光实验中测得了Na-Ar的红卫星带以及钠的3S-4S原子发射谱线. 关键词： 圆锥泡声致发光 光脉冲 光谱 卫星带     

基于杂质带的光子晶体矩形波形滤波器的实现

利用转移矩阵方法对基于杂质带的光子晶体矩形波形滤波器的实现进行了研究.除了可选择不同折射率的材料外,该滤波器还可通过调整光子晶体本身的结构参量来实现.对较平杂质带的形成机制做了具体的理论分析和解释,通过数值计算光子晶体原子耦合成光子晶体分子的过程,发现光子晶体原子的线宽与光子晶体分子线宽之间的相对大小是决定能否形成较平杂质带的重要参量.     

双示踪元素X射线能谱诊断激光等离子体电子温度

在“星光Ⅱ”激光装置上对Mg/Al混合材料平面靶和Mg/Al示踪层金盘靶进行三倍频激光打靶实验,用平面晶体谱仪测量靶材料发射的X射线能谱,获取了示踪离子谱线实验数据.采用多组态Dirac-Fock方法计算所需原子参数,并在局域热动平衡条件下建立了双示踪离子谱线强度比随电子温度变化关系.在此基础上由双示踪元素等电子谱线法确定了Mg/Al混合材料平面靶及金盘靶激光等离子体的电子温度 关键词： 电子温度 激光等离子体 X射线能谱     

外加电场下激光诱导Al等离子体特性的实验研究

由Q-Nd:YAG脉冲激光(波长1.06μm,脉宽10 ns)烧蚀Al靶产生等离子体.观测了在低气压和直流电场条件下的Al等离子体发射光谱.研究了激光功率密度和直流电场对各谱线强度的影响,分析了谱线半高全宽与外加电压,等离子体电子温度与激光能量的变化规律.结果表明,直流电场对铝原子谱线强度有显著的增强,铝原子谱线的半高全宽与直流电场的外加电压基本上呈线性关系.     

黄散射──杂质或缺陷引起的漫散射

X射线与物质相遇时,会被物质原子的电子所散射.它在物质结构分析方面有着非常广泛的应用.对于完整晶体,如果入射与散射的X射线波矢差等于晶体倒格矢,则会出现布拉格峰,峰高与样品的体积平方成正比,而峰宽则反比于晶体尺寸.对于大块样品来说,布拉格峰非常尖锐. 然而,实际材料往往偏离严格的周期排列.其原因可以是晶格原子的热运动,它在布拉格峰附近产生附加的散射强度,被称为热漫散射;另一种可能的漫散射的机制是由材料中外来杂质与缺陷引起的,它是由黄昆先生首先提出并在理论上作出分析. 1947年,在莫特教授建议下,黄先生定量地研究了稀固溶…