与氢原子有关的原子光谱跃迁问题

本文以氢原子为例,阐述了玻尔的氢原子理论及引入相对论效应及量子理论后氢原子光谱的精细结构和超精细结构。同时,进一步在理论上深入探讨谱线精细结构、跃迁概率、谱线轮廓、谱线强度对原子光谱跃迁的影响,更深入地理解了原子光谱跃迁问题。     

腔增强热里德伯原子光谱

高精度里德伯原子光谱在研究里德伯原子间的相互作用、里德伯能级结构、电磁场的精密测量等方面具有重要的应用价值,里德伯原子光谱对比度、信噪比的提高和线宽的压窄是获得高灵敏测量的基础.本文通过理论和实验研究了腔增强的里德伯原子光谱,与自由空间的光谱相比实现了在光谱线宽不变情况下11.5倍的光谱对比度和信噪比的提高.其原因是在双光子共振处产生的电磁诱导透明和光泵浦效应会导致腔内原子对探测光吸收的减弱,提高了光学腔的阻抗匹配效率,从而使进入腔内的光强增大,因此提高了里德伯原子光谱的对比度和信噪比,提高的倍数取决于探测光穿过原子的透射率.预期通过优化铯原子温度,光谱的对比度和信噪比能够提高23倍.本工作为提高里德伯原子光谱的对比度和基于里德伯原子的精密测量灵敏度提供了参考.     

对FT光谱术中应用Hilbert－Schmidt理论复原光谱的讨论

求解积分方程的Ｈｉｌｂｅｒｔ－Ｓｃｈｍｉｄｔ理论应用于红外光谱术，能够获得高分辨率、高信噪比的复原光谱，但由于Ｈｉｌｂｅｒｔ－Ｓｃｈｍｉｄｔ定理对积分核对称性的要求，使对具有非对称核的积分方程的求解变得十分繁琐，并且提高了对计算机运算速度和内存容量的要求。本文讨论在ＦＴ光谱术中应用Ｈｉｌｂｅｒｔ－Ｓｃｈｍｉｄｔ理论获得复原光谱时，在满足某些特定条件下，可利用对称核理论求解具有非对称核的积分方程，并给出一个对Ｈｉｌｂｅｒｔ－Ｓｃｈｍｉｄｔ定理的推广。本文介绍的方法，可以方便地实现对高波数段光谱的高分辨率、高信噪比的复原，同时拓宽了求解对称核积分方程的Ｈｉｌｂｅｒｔ－Ｓｃｈｍｉｄｔ理论的应用范围。     

基于激光诱导击穿光谱的波长校准法研究

基于线列光探测器件的光谱仪具有多光谱通道探测的优点，以及其在物质光谱分析中担当的重要角色。分析了基于线列光探测器件光谱仪的波长准确度问题，提出利用激光诱导击穿原子光谱丰富波长校准特征波长谱线的思想。实验选用光谱波长范围为200nm～600nm的凹面光栅光谱仪、2048元焦平面的CCD器件和低压汞灯，分别对铜、铝、镁、钙、硅等5种样品进行了激光诱导击穿光谱试验；利用选取的10条激光诱导原子光谱波长数据并结合低压汞灯的10条特征谱线对光栅光谱仪重新进行波长校准，获取的试验数据有力地证明了这种思想的可行性。     

中国原子光谱发展近况概述SCIEI北大核心CSCD

原子光谱技术作为现代分析检测技术中的一个重要组成部分,在分析领域中占据着举足轻重的地位,而其发展也反映了分析技术的不断改革与创新。综述了中国原子光谱技术近15年来(2000年—2014年)的研究与应用进展。内容涉及原子光谱的多个分支领域,包括原子发射光谱(atomic emission spectrometry,AES),原子吸收光谱(atomic absorption spectrometry,AAS),原子荧光光谱(atomic fluorescence spectrometry,AFS),X射线荧光光谱(X-ray fluorescence spectrometry,XRF)以及原子质谱(atomic mass spectrometry,AMS)五种原子光谱技术,重点关注各技术在检测方法上的创新及其在环境样品、生物样品、食品饮料以及地质材料等相关领域中的应用,并对原子光谱分析中利用到的各种联用技术进行了简要介绍。最后展望了今后我国原子光谱技术的发展方向。     

中国原子光谱发展近况概述

原子光谱技术作为现代分析检测技术中的一个重要组成部分,在分析领域中占据着举足轻重的地位,而其发展也反映了分析技术的不断改革与创新。综述了中国原子光谱技术近15年来(2000年—2014年)的研究与应用进展。内容涉及原子光谱的多个分支领域,包括原子发射光谱(atomic emission spectrometry,AES),原子吸收光谱(atomic absorption spectrometry,AAS),原子荧光光谱(atomic fluorescence spectrometry,AFS),X射线荧光光谱(X-ray fluorescence spectrometry, XRF)以及原子质谱(atomic mass spectrometry,AMS)五种原子光谱技术,重点关注各技术在检测方法上的创新及其在环境样品、生物样品、食品饮料以及地质材料等相关领域中的应用,并对原子光谱分析中利用到的各种联用技术进行了简要介绍。最后展望了今后我国原子光谱技术的发展方向。     

创立量子力学的睿智才思(续2)——纪念矩阵力学和波动力学诞生80～81周年

1922年前后玻尔-索末菲的旧量子论在原子结构理论上取得辉煌成就的同时，它的致命弱点也开始暴露出来．反常塞曼效应是其一，原子光谱的多重线结构是其二，更不要说氢分子离子H2^＋问题了．一时多少杰出的物理学家为这些问题绞尽脑汁，设计了各种物理模型，提出一些“代用（德文Er-satz）”理论，诸如海森伯和泡利的Zwang之类，到头来还只得愁眉以对，一筹莫展．无怪乎海森伯把反常塞曼效应叫做“光谱项的动物学和塞曼植物学（Term Zoology and Zeeman Botany）”，意即在这个领域里物理学家只能像生物学家那样记录现象和描绘事实，提不出像样的理论．到1925年下半年，人们手里有了矩阵力学，问题是否可以解决了呢？万事俱备，只欠“东风”，那就是“自旋”．     

用双光栅单色仪做钠原子光谱实验

本文介绍用双光栅单位仪做钠原子光谱实验的方法。该方法操作简便，辨识谱线容易，利用记录下的光谱数据可比较精确地求出量子缺，固定项等参数。不仅可以直接观察钠光谱双重线的分裂情况和强度比，还可以观察到锐线系和主线系光谱的清晰边缘和漫线系光谱的弥漫状况。     

杰出的光谱学家S.L.曼捷尔史塔姆逝世

苏联杰出的光谱学家S.L.曼捷尔史塔姆于1990年11月26日在莫斯科自己家中病逝。曼捷尔史塔姆1910年2月22日生于苏联黑海岸敖德萨城。他父亲是举世间名的物理学家,也是莫斯科理论物理学院的奠基人。曼捷尔史塔姆于莫斯科大学毕业后进入苏联科学院列别捷夫物理研究所工作至今。1936—1941年间他致力于金属、合金、矿物的光谱化学定量分析方法的研究。40年代后期主要从事于原子光谱基础理论的研究,奠定了苏联原子光谱、原子物理、X-射线光谱和天体物理学等离子体的基础。     

氢及类氢离子光谱精细结构理论计算的改进

原子光谱数据是研究原子结构的重要参数,氢及类氢离子是原子物理和量子力学研究的理想体系.通过对氢及类氢离子光谱精细结构数据的研究发现,需要对Dirac提出的有关理论公式进行改进.本文在考虑了电子的自旋角动量与轨道角动量的耦合作用后,通过对Bohr理论中的电子运动角动量的修改,推导出单电子体系的电子速度公式,结合对Schr dinger的原子轨道能级表达式相对论效应修正,从而得出本文的氢及类氢离子光谱精细结构值的理论计算公式,应用此改进公式,所得的计算值与实验观测值符合得很好,计算结果也反映了氢及类氢离子光谱精细结构数据变化的规律性.     

对FT光谱术中应用Hilbert-Schmidt理论复原光谱的讨论

求解积分方程的Hilbert-Schmidt理论应用于红外光谱术,能够获得高分辨率、高信噪比的复原光谱,但由于Hilbert-Schmidt定理对积分核对称性的要求,使对具有非对称核的积分方程的求解变得十分繁琐,并且提高了对计算机运算速度和内存容量的要求。本文讨论在FT光谱术中应用Hilbert-Schmidt理论获得复原光谱时,在满足某些特定条件下,可利用对称核理论求解具有非对称核的积分方程,并给出一个对Hilbert-Schmidt定理的推广。本文介绍的方法,可以方便地实现对高波数段光谱的高分辨率、高信噪比的复原,同时拓宽了求解对称核积分方程的Hilbert-Schmidt理论的应用范围。     

Elsevier-Spectrochimica Acta发布1995年原子光谱奖

Ｅｌｓｅｖｉｅｒ┐ＳｐｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａ发布１９９５年原子光谱奖＊杨菊亭冶金部钢铁研究总院，１０００８１北京１９９５年第５０卷发表过很有影响的文章，被评为１９９５年Ｅｌｓｅｖｉｅｒ－光谱化学学报年度奖。Ｅｌｓｅｖｉｅｒ以光谱化学学报Ｐａ...     

UI偶宇称原子光谱分类的PCA—BPN模式识别方法研究

作为重元素原子光谱按电子组态类型分类研究的一个代表，铀元素原子第一光谱（ＵＩ）中的许多能春所属电子组态尚未明确指认。分类模式识别方法已被证明是研究解决此类分类问题的一种十分有效的途径。为此，应用模式识别与人工神经网络相结合的主成分分析－反传神经网络方法ＰＣＡ－ＢＰＮ重新研究了ＵＩ偶宇称原子光谱能级的分类问题；对３６个ＫＮＮ等早期模式识别方法无法确认其归属的能级，ＰＣＡ－ＢＰＮ方法明确指认了其相应的     

稀士原子光谱涨落统计分析

高激发态原子光谱可表现出丰富而典型的涨落行为。对稀土原子光谱进行了较为系统的涨落统计分析研究，结果表明：稀土原子光谱遵从普遍的能谱涨落统计规律；随能量区域的增高，能谱的不规则程度也随之增高。     

磁场约束下激光诱导等离子体光谱强度演化研究

对磁场约束下激光诱导铜等离子体光谱强度演化进行了实验研究,分析了在磁场约束环境下的等离子体光谱强度演化过程以及激光能量对光谱增强的影响.实验结果表明:在磁场约束下铜等离子体内原子光谱和离子光谱均有所增强,在磁场约束下Cu I 510.55 nm谱线强度时间演化过程中在1.2—5.7μs时间范围内附近出现双峰结构,在距离靶材表面0—1.4 mm空间范围内磁场约束Cu I 510.55 nm光谱增强明显.Cu I510.55 nm和Cu I 515.32 nm光谱增强因子随激光能量的增加呈单调递减变化,激光能量20 mJ时增强因子最大分别为11和8.对磁场约束下等离子体发射光谱强度增强的物理原因进行了探讨.     

稀土原子光谱涨落统计分析

高激发态原子光谱可表现出丰富而的涨落行为，对稀土原子光谱进行了较为系统的涨落统计分析研究。结果表明：稀土原子光谱遵多普遍的能谱涨落统计规律；随能量区域的增高，能谱的不规则程序也随之增高。     

Judd-Ofelt光谱分析理论

对Judd-Ofelt光谱分析理论(J-O理论)的发展和应用进行了综述。J-O理论用于分析固体中的稀土离子的吸收、发射光谱,可计算它们的跃迁几率、谱线强度、能级寿命、发射截面等。在J-O理论中考虑J混合后,可使理论和实验结果更好地吻合。采用改进的J-O理论,可较好地对Pr3+光谱进行分析。由TPM方法,可用非极化光透射光谱来分析各向异性晶体的光谱性质,并且对样品的加工无特殊定向要求。对于重叠吸收光谱带,拟合J-O参数时可以近似为一个带进行处理。利用荧光寿命也可对J-O参数进行计算。     

脉冲Nd∶YAG激光诱导钼等离子体UTA辐射特性研究

利用Nd∶YAG激光作用于真空腔内的高纯固体钼(Mo)靶产生等离子体,并测量了不同脉冲激光功率密度下Mo等离子体在2～9 nm范围内的时间积分光谱。基于碰撞辐射平衡模型(CRM)和Cowan程序计算得到不可分辨跃迁峰(UTA)原子光谱数据,并假设谱线展宽为高斯线形,获得了在不同电子温度和电子密度下的理论模拟光谱,模拟光谱与实验光谱吻合的较好。实验与理论研究光谱表明：Mo ⅩⅥ-Mo ⅩⅫ离子的3d-4f不可分辨跃迁峰位于水窗波段,通过控制脉冲激光参数和采用合适的等离子体约束条件,获得水窗辐射波段Mo离子的高丰度布居,有望将激光Mo等离子用于单脉冲活体细胞显微成像水窗光源。     

拉卡（Racah，Giulic，1909-1965）以色列物理学家（Physicist，Israel）

拉卡在将群论用于原子光谱和原子核结构方面做了许多工作，量子力学中角动量耦合理论中的拉卡系数就是用他的名字命名的。拉卡出生于意大利的弗罗伦斯，得到博士学位后在罗马为费米做过1年助手，又到慕尼黑跟泡利进修1年，然后在比萨大学任教。1938年意大利法西斯政权颁布反犹法律，他因是犹太人被解职，就去了巴勒斯坦，任教于耶路撒冷的希伯来大学，还担任过以色列的军区司令。     

钠原子主线系谱线精细结构实验

研究原子光谱是了解原子内部结构与相互作用的重要手段之一。教学大纲中的钠原子光谱实验,对其精细结构未作要求。为了帮助同学了解原子内部自旋与轨道相互作用,在大纲规定的内容基础上,我们结合所用的仪器,增加了对谱线精细结构实验数据