《超快
激光光谱原理与技术基础》较
系统地介绍了超快光谱研究所涉及的理论基础和实验技能。全书共16章,主要内容包括:时间分辨光谱的历史和进展,分子光谱学基础,飞秒激光技术,非线性光谱学基础、原理及其应用,二维光谱实验及应用,飞秒瞬态吸收光谱技术及数据分析方法,荧光偏振及各向异性原理,超快荧光测量技术,飞秒激光脉冲性质表征方法,脉冲升温-纳秒时间分辨中红外瞬态吸收光谱,激光光谱实验中噪声与微弱信号测量以及计算机接口技术。
gk^`-`P 《超快激光光谱原理与技术基础》可作为从事时间分辨光谱研究科技人员的参考书,尤其适合进入该领域的研究生。书中对光谱学一些基本概念的阐述及
光学实验技能的介绍也适合本科高年级学生。
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/zTx+U.\I btDPP k' 目录
_h1:{hF 第1章 时间分辨光谱技术导论
FNHJHuTe 1.1 时间分辨光谱概述
nK>D& S_! 1.1.1 时间分辨简介
"o>` Y 1.1.2 飞秒化学
&m~ 1.2 量子波包
ZK?:w^Z 1.2.1 量子力学波包
<=gf|( 1.2.2 里德堡(Rydberg)态波包
<;q)V%IUz 1.2.3 波包再现结构
g7`uWAxZa 1.2.4 波包的制备与激发光脉宽
[W--%=Ou 1.2.5 波包的产生
m'"Ra- 1.2.6 波包运动的实验测量方法
;Ebpf J 1.2.7 波包测量实例分析
[h@MA| 1.3 密度矩阵表示
rCn"{.rI 1.3.1 相干态的密度矩阵表示
lFc4| _c g 1.3.2 密度算符与密度矩阵
IfF&QBi 1.3.3 纯态和混合态
VK/i5yT5N 1.3.4 混合态的密度矩阵
-z?O^:e#x 1.4 飞秒光相干振动激发的唯象处理
U\`yLsKvH` 1.5 低频振动相干态冲击受激拉曼散射实验测量及理论分析
F9 4Qb} 1.5.1 相干态冲击受激拉曼散射泵浦-探测实验测量
c
6$n: 1.5.2 相干态冲击受激拉曼散射实验结果的理论分析
InfUH8./t 参考文献
JNSH'9!n6 第2章 分子光谱学基础
nH(Hk%~ 2.1 光谱的量子本性
&k0c|q] 2.1.1 一维谐振子的波函数
1Jn:huV2 2.1.2 角动量的量子化特征
zmpQ=%/H 2.2 轨道与电子态
*h Bo,
2.2.1 原子轨道与电子态
5%%A2FrB.S 2.2.2 分子轨道与电子组态
]zR,Y=
# 2.3 分子对称性与分子点群
O\[Td 2.4 电子跃迁与光谱
*
~4m!U_s 2.4.1 分子的光吸收
^
^R4%C 2.4.2 跃迁矩
c69M
2.5 光谱跃迁选择定则
*EzAo 2.5.1 原子的电子跃迁选择定则
?Ulc`-d 2.5.2 分子的电子态跃迁选择定则
sAKQ.8$h* 2.5.3 电子态跃迁中的振动跃迁选择定则
pgU4>tyD 2.5.4 纯振动、转动跃迁选择定则
8-
]7>2?_ 2.6 激发态性质
MESPfS+ 2.6.1 激发态表示方法
%Q[+bN[/ 2.6.2 激发态寿命
gKay3}w 2.6.3 激发态能量
||vQW\g 2.6.4 溶剂效应
js8GK 2.6.5 无辐射跃迁过程
;3k6_ub 2.6.6 激发态反应的Kasha规则
tmf=1M 参考文献
7LdNE|IP 第3章 飞秒激光技术
$N`uM 3.1 飞秒脉冲
激光器的发展
DozC> 3.2 克尔
透镜锁模掺钛蓝宝石飞秒激光振荡器
L7&| 3.2.1 掺钛蓝宝石晶体的性质
BlvNBB1^ 3.2.2 克尔透镜锁模原理
dk9nhS+faJ 3.2.3 钛宝石激光器谐振腔
C},$(2>0+ 3.2.4 激光器锁模运转特性
DUK.-|a7 3.2.5 色散与色散补偿
BA+:}81&<q 3.3 啁啾脉冲放大器
3kBpH7h4 3.3.1 展宽器与压缩器
*cn#W]AE 3.3.2 啁啾脉冲放大器工作原理与结构
Bt^];DjH 3.3.3 啁啾脉冲放大器实例介绍
]0wmvTR 3.4 非线性光学频率变换
4D\+_Ic3 3.4.1 近红外波段共线光参量放大
fMFlY%@t 3.4.2 可见光波段非共线光参量放大
I NE,/a= 3.4.3 如何获得紫外、中红外波段的飞秒脉冲
H9Pe,eHs 3.4.4 频率变换装置实例介绍
i|Y_X 参考文献
YErn50L 第4章 非线性光谱学基础
o )
FjWf; 4.1 密度算符
T6ZJ SKM 4.1.1 纯态的密度算符
lC|{{?m 4.1.2 密度算符的时间演化
]Zf@NY 4.1.3 统计平均的密度算符
Eh)VU_D 4.1.4 二能级系统密度矩阵的时间演化:无微扰情形
K{00 V# 4.1.5 Liouville表示下的密度算符
i#~1|2 4.1.6 退位相
-=]LQHuQ 4.1.7 各种表示的层级结构
7TQh'j 4.1.8 二能级系统密度矩阵的时间演化:光学Bloch方程
cMEM}Qh
T 4.2 微扰展开
J}.y+b>8\ 4.2.1 动机:非微扰展开的局限
=9;jVaEMJL 4.2.2 时间演化算符
Px4zI9;cB 4.2.3 相互作用表象
aUy=D:\ 4.2.4 备注:Heisenberg表象
p3eJFg$ 4.2.5 波函数的微扰展开
uhLg2G^h 4.2.6 密度矩阵的微扰展开
1% )M-io 4.2.7 非线性光学简介
uXNf)?MpA 4.2.8 非线性极化强度
@zJ#16Vi 4.3 双边Feynman图
7=ZB;(`L1 4.3.1 Liouville路径
NW9k.D% 4.3.2 时序和准冲击极限
o /fq 4.3.3 旋转波近似
9e Dji, 4.3.4 相位匹配
Y4Z?`TL 参考文献
wz!]]EQ!o 第5章 非线性光谱学原理及其应用
I$`Vw > 5.1 非线性光谱学
ytmlG% 5.1.1 线性光谱学
>~$ S! 5.1.2 三能级系统的泵浦-探测光谱学
z~oGd, 5.1.3 量子拍光谱学
Iq\sf-1E 5.1.4 双脉冲光子回波光谱学
t@/r1u|iq 5.2 退相位的微观理论:光谱线型的Kubo随机理论
<][|,9mw 5.2.1 线性响应
79%${ajSI 5.2.2 非线性响应
ii*Ty!Sa 5.2.3 三脉冲光子回波光谱学
{-S0m= 5.3 退位相的微观理论:Brown振子模型
pKMf#)qm 5.3.1 含时哈密顿量的时间演化算符
DrltxI) 5.3.2 Brown振子模型
C({L4O#?o 5.4 二维光谱仪:三阶响应函数的直接测量
T"Q4vk,3*J 5.4.1 单跃迁的二维光谱
't{=n[ 5.4.2 一组耦合振子的二维红外光谱
A}\Rms2 5.4.3 弱耦合振动态的激子模型
)}c$n 参考文献
0{PK]qp7 第6章 二维红外光谱
,h]N*Z-I" 6.1 简介
_jZDSz|Yb 6.1.1 二维红外光谱定义
X5U!25d] 6.1.2 二维红外光谱的用途
y::;e#. 6.2 二维红外光谱原理
SQ5*?u\ 6.3 二维红外光谱实验
(7ew&u\Li 6.3.1 飞秒红外激光
光源 ~ilbW|s?=k 6.3.2 二维红外光谱仪
oqDW}>. 6.3.3 二维红外光谱图
J&a887 6.4 二维红外光谱的应用
/p>"|z 6.4.1 快速动态变化
]jHB'Y 6.4.2 分子结构
8`VMdo9 6.4.3 分子间相互作用
6w}:w?=6 6.5 展望
v!F(DP.)Z 参考文献
4g1u9Sc0 第7章 二维电子态相干光谱原理、实验及理论
模拟 JpDYB 7.1 二维光谱原理
z7P PwTBa 7.2 二维可见光谱实验装置
V7401@F 7.3 数据采集及计算
A{6ZEQAh> 7.4 理论
$LRFG( 7.5 实验结果与讨论
?o.G@- 7.5.1 实验
}UGPEf\ 7.5.2 理论模拟
i]$d3J3 7.6 二维电子光谱应用举例
jSYj+k 附:三能级系统的三阶响应函数
1| gP
:t} 参考文献
?>o39|M_w 第8章 二维飞秒时间分辨光谱概论
b vu` = 8.1 背景介绍
DR0W)K
^ 8.2 一维傅里叶变换谱
c>UITM=!I
8.3 自由感应衰减
W&!Yprr 8.4 非线性响应
Ew;<iY[ 8.5 信号辐射和传播
#Y18z5vo 8.6 密度矩阵方法及双边费曼图
6:EO 8.7 二维傅里叶变换谱
I$mOy{/# 参考文献
fRa1m?%s 第9章 飞秒瞬态吸收光谱及常规光路调节技术
Nl@Hx 9.1 简介
a|7V{pp=M 9.2 实验光路
<m(nZ'Zqz2 9.3 数据采集与计算
56bB~=c 9.3.1 瞬态光谱动力学
|\_O8=B% 9.3.2 数据采集
E>g'! 9.3.3 采集程序
[#Yyw8V#< 9.4 超快实验光路调节技巧
D\`$ 9.4.1 双镜法调节光路
`\Npu 9.4.2 光程设定
.M!
(|KE4 9.4.3 延迟线
DSjo%Brd- 9.4.4 重合的调节
lpp'.HTP 9.4.5 光楔的使用
2d>PN^x 9.4.6 偏振调节
W.67, 0m$ 9.4.7 翻转镜的使用
sJ?kp^!g 9.5 超连续白光
1Xs!ew)> 9.5.1 白光产生简介
lT:<ZQyjT 9.5.2 白光产生条件
'QV4=h` 9.5.3 白光的色散与色差
<K0lS;@K 9.6 实验检错
wM&G-~9ujk 9.7 其他测量方法
WWe.1A, 9.7.1 锁相放大器
(~OwO_|3 9.7.2 门积分平均器
q@!:<Ra,){ 9.7.3 电荷耦合器件
NPc%}V&C(u 参考文献
]t=># 第10章 奇异值分解及全局拟合数据处理方法
!.J~`Y'd_ 10.1 方法简介
eQLa .0 10.2 数据矩阵的准备
=0:hrg+Zgx 10.3 奇异值分解的计算
>'T%=50YH 10.4 组分的选择方法
K7l{&2>? 10.5 物理模型的建立
YW}/C wB 10.6 全局拟合
C}>)IH 参考文献
X%-4x 第11章 荧光的偏振性与荧光发射的各向异性
M)xK+f2_[ 11.1 荧光偏振状态的表征(偏振比和发射各向异性)
PT4`1Oy}/1 11.1.1 线性偏振光激发
k@Tt,.]; 11.1.2 自然光激发
p&\uF#I;
11.2 瞬时和稳态各向异性
lxd<^R3i#^ 11.2.1 瞬时各向异性
+|?c_vD 11.2.2 稳态各向异性
<Q0&[q;Z 11.3 各向异性的加和法则
5cADC`q 11.4 发射各向异性与发射跃迁矩角分布之间的关系
c1<g!Q&E 11.5 分子固定不动取向随机分布的情形
Kq?7#,_ 11.5.1 吸收跃迁矩和发射跃迁矩相互平行的情形
.Sn1YAhE 11.5.2 吸收跃迁矩和发射跃迁矩非平行的情形
fr?eOigbl 11.6 转动布朗运动效应
Qh[t##I/ 11.6.1 自由转动
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