《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。
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x 《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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rwU 目录
CjKRP;5 第1章 时间分辨光谱技术导论
=<.F3lo\s 1.1 时间分辨光谱概述
Y 1y E 1.1.1 时间分辨简介
3I*uV!notJ 1.1.2 飞秒化学
0Cq!\nzz 1.2 量子波包
eEP(
). 1.2.1 量子力学波包
l{Er+)a 1.2.2 里德堡(Rydberg)态波包
p:tN642 1.2.3 波包再现结构
ox4W$YdMG 1.2.4 波包的制备与激发光脉宽
}NwN2xTB 1.2.5 波包的产生
-_|]N/v\ 1.2.6 波包运动的实验测量方法
y\z > /q 1.2.7 波包测量实例分析
7P*Z0%Q 1.3 密度矩阵表示
WK4@:k
m6) 1.3.1 相干态的密度矩阵表示
YxyG\J\|, 1.3.2 密度算符与密度矩阵
wT/6aJoX 1.3.3 纯态和混合态
}e2F{pQ 1.3.4 混合态的密度矩阵
a.,i.2 1.4 飞秒光相干振动激发的唯象处理
WjOH/$( 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
2LK]Q/WG,+ 1.5.1 相干态冲击受激拉曼散射泵浦-探测实验测量
1Z 6SI>p 1.5.2 相干态冲击受激拉曼散射实验结果的理论分析
(yGQa5v 参考文献
[gZDQcU 第2章 分子光谱学基础
i6 L 2.1 光谱的量子本性
T V;BNCg 2.1.1 一维谐振子的波函数
*l-`<. 2.1.2 角动量的量子化特征
[#Fg\2bq_y 2.2 轨道与电子态
pl\b- 2.2.1 原子轨道与电子态
jsdBd2Gdc 2.2.2 分子轨道与电子组态
p8>R#9 2.3 分子对称性与分子点群
lsFfb'> 2.4 电子跃迁与光谱
Tq#<Po $ 2.4.1 分子的光吸收
.YC;zn^ 2.4.2 跃迁矩
PG"@A 2.5 光谱跃迁选择定则
_+n;A46 2.5.1 原子的电子跃迁选择定则
r--;yEjWE 2.5.2 分子的电子态跃迁选择定则
u~}%1 2.5.3 电子态跃迁中的振动跃迁选择定则
4>_d3_1sn 2.5.4 纯振动、转动跃迁选择定则
g}r^Xzd; 2.6 激发态性质
+6376$dC 2.6.1 激发态表示方法
4=s9A 2.6.2 激发态寿命
SSQT ;> 2.6.3 激发态能量
5p
)IV>G 2.6.4 溶剂效应
\xeVDKJH+n 2.6.5 无辐射跃迁过程
n^Vxi;F 2.6.6 激发态反应的Kasha规则
"Z~`e]> 参考文献
"l2bx 第3章 飞秒激光技术
qguVaV4Y 3.1 飞秒脉冲
激光器的发展
{XHk6w
*- 3.2 克尔
透镜锁模掺钛蓝宝石飞秒激光振荡器
GA ik;R 3.2.1 掺钛蓝宝石晶体的性质
pyF5S,c 3.2.2 克尔透镜锁模原理
_>i|s|aW 3.2.3 钛宝石激光器谐振腔
JCcQd01z 3.2.4 激光器锁模运转特性
|z+9km7, 3.2.5 色散与色散补偿
)UP8#|$#T 3.3 啁啾脉冲放大器
df
?eL2v 3.3.1 展宽器与压缩器
C fSl
54 3.3.2 啁啾脉冲放大器工作原理与结构
-5xCQJ[ 3.3.3 啁啾脉冲放大器实例介绍
<A{y($ 3.4 非线性光学频率变换
"&Mou 3.4.1 近红外波段共线光参量放大
-ek1$y9) 3.4.2 可见光波段非共线光参量放大
ob]dZ 3.4.3 如何获得紫外、中红外波段的飞秒脉冲
F"=Hp4-C 3.4.4 频率变换装置实例介绍
>HIt}Zh 参考文献
}!=U^A) 第4章 非线性光谱学基础
h~fWE 4.1 密度算符
jN {Zw* 4.1.1 纯态的密度算符
5&*zY)UL 4.1.2 密度算符的时间演化
]?&H^"= 4.1.3 统计平均的密度算符
pZ\$50t&O 4.1.4 二能级系统密度矩阵的时间演化:无微扰情形
K%PxA#P} 4.1.5 Liouville表示下的密度算符
zLK\I~rU! 4.1.6 退位相
`VXZ khm 4.1.7 各种表示的层级结构
Of#K:`1@ 4.1.8 二能级系统密度矩阵的时间演化:光学Bloch方程
6qDfcs 4.2 微扰展开
_4!{IdR 4.2.1 动机:非微扰展开的局限
Efvq?cG& 4.2.2 时间演化算符
hb<k]-'! 4.2.3 相互作用表象
ig$jKou
F 4.2.4 备注:Heisenberg表象
4(8<w cL 4.2.5 波函数的微扰展开
n.I2$._(b 4.2.6 密度矩阵的微扰展开
|i u2&p > 4.2.7 非线性光学简介
T g{UK 4.2.8 非线性极化强度
W]@6=OpH 4.3 双边Feynman图
%Gu][_.L 4.3.1 Liouville路径
x,f>X;04 4.3.2 时序和准冲击极限
7$#rNYa,z 4.3.3 旋转波近似
44j,,k 4.3.4 相位匹配
wB2}uk7 参考文献
;.AV;C" 第5章 非线性光谱学原理及其应用
.v\PilF 5.1 非线性光谱学
o"\{OX 5.1.1 线性光谱学
{!y<<u1 5.1.2 三能级系统的泵浦-探测光谱学
m\ ?\6Wk 5.1.3 量子拍光谱学
*7_@7=W, 5.1.4 双脉冲光子回波光谱学
@sdS0pC 5.2 退相位的微观理论:光谱线型的Kubo随机理论
|e+aZ%g 5.2.1 线性响应
u6pIdt 5.2.2 非线性响应
dxntGH< O 5.2.3 三脉冲光子回波光谱学
!%V*UR9 5.3 退位相的微观理论:Brown振子模型
/L$NE$D} " 5.3.1 含时哈密顿量的时间演化算符
D Kq-C% 5.3.2 Brown振子模型
pkW5D 5.4 二维光谱仪:三阶响应函数的直接测量
VRB~7\A5<) 5.4.1 单跃迁的二维光谱
La]4/=a 5.4.2 一组耦合振子的二维红外光谱
%:%MUdl6 5.4.3 弱耦合振动态的激子模型
Qi"'bWX@ 参考文献
BJ2Q 2WW 第6章 二维红外光谱
Op90NZI#K 6.1 简介
mQL8QW[c 6.1.1 二维红外光谱定义
;&q]X]bJ 6.1.2 二维红外光谱的用途
Z7oaQ\fR 6.2 二维红外光谱原理
ho_4fDv 6.3 二维红外光谱实验
^^eV4Y5`+ 6.3.1 飞秒红外激光
光源 _\!0t 6.3.2 二维红外光谱仪
#.b^E3#+ 6.3.3 二维红外光谱图
gLV^Z6eE 6.4 二维红外光谱的应用
VT
Vm7l 6.4.1 快速动态变化
I X?@~' 6.4.2 分子结构
l)H9J]
6.4.3 分子间相互作用
p8_2y~! 6.5 展望
a 1NCVZ 参考文献
#]igB9Cf)w 第7章 二维电子态相干光谱原理、实验及理论
模拟 5/k)\` 7.1 二维光谱原理
!bieo'c 7.2 二维可见光谱实验装置
%~G0[fG 7.3 数据采集及计算
uZ-`fcCjD 7.4 理论
I IYL A( 7.5 实验结果与讨论
T6;>O`B.r 7.5.1 实验
_En]@xK3& 7.5.2 理论模拟
+*<K"H|, 7.6 二维电子光谱应用举例
tfsh!)u? 附:三能级系统的三阶响应函数
98=XG1sQ@ 参考文献
W!y)Ho 第8章 二维飞秒时间分辨光谱概论
wD}EW 8.1 背景介绍
BJ"Ay@D* 8.2 一维傅里叶变换谱
VGfD;8]z 8.3 自由感应衰减
f7S^yA[[ 8.4 非线性响应
tG_-;03<`4 8.5 信号辐射和传播
3JTU^ -S< 8.6 密度矩阵方法及双边费曼图
S7Qen6lm 8.7 二维傅里叶变换谱
UUD\bWfn 参考文献
q;KshpfRMD 第9章 飞秒瞬态吸收光谱及常规光路调节技术
2}59 7Hb 9.1 简介
T4l-sJ'| 9.2 实验光路
Qf"6PJ 9.3 数据采集与计算
]S*E 9.3.1 瞬态光谱动力学
.\)--+( 9.3.2 数据采集
~T;K-9R 9.3.3 采集程序
r,QJG$ Jo 9.4 超快实验光路调节技巧
py}.00it 9.4.1 双镜法调节光路
E*h0#m|) 9.4.2 光程设定
Y7*'QKz2 9.4.3 延迟线
t]gq+ c Lo 9.4.4 重合的调节
OCvml 2
vP 9.4.5 光楔的使用
8xc8L1; 9.4.6 偏振调节
kqQphKkL 9.4.7 翻转镜的使用
#*[,woNk 9.5 超连续白光
}rFTh I 9.5.1 白光产生简介
\\y}DNh 9.5.2 白光产生条件
2&suo!ig 9.5.3 白光的色散与色差
S.qk%NTTD 9.6 实验检错
|+>%o.M&i 9.7 其他测量方法
h 3eGq:!9 9.7.1 锁相放大器
e =0l<Rj 9.7.2 门积分平均器
S83]O!w0 9.7.3 电荷耦合器件
WNCM|VUl 参考文献
u XaL 第10章 奇异值分解及全局拟合数据处理方法
yp( ?1 10.1 方法简介
/QV [N 10.2 数据矩阵的准备
K]*g, s+ 10.3 奇异值分解的计算
|^
2rtI 10.4 组分的选择方法
)i},@T8[ 10.5 物理模型的建立
tU8g(ep,o 10.6 全局拟合
Z $ p^v*y 参考文献
eUzU]6h 第11章 荧光的偏振性与荧光发射的各向异性
f0:EQYYZ 11.1 荧光偏振状态的表征(偏振比和发射各向异性)
eTLI/?|+N 11.1.1 线性偏振光激发
WHZe)|n 11.1.2 自然光激发
C}t+t 11.2 瞬时和稳态各向异性
a15,'v$O 11.2.1 瞬时各向异性
zpBBnlq 11.2.2 稳态各向异性
\VoB=Ac& 11.3 各向异性的加和法则
wghFGHgw 11.4 发射各向异性与发射跃迁矩角分布之间的关系
9_g>BI;"8 11.5 分子固定不动取向随机分布的情形
MYur3lj%_ 11.5.1 吸收跃迁矩和发射跃迁矩相互平行的情形
CpBQ>!CW 11.5.2 吸收跃迁矩和发射跃迁矩非平行的情形
j+z' 11.6 转动布朗运动效应
@n5;|`)\ 11.6.1 自由转动
6,CU)-98G 11.6.2 受阻转动
w0q?\qEX 11.7 应用
XhJ P87A 参考文献
z226yNlS 第12章 超快荧光测量技术
03i?"MvNo 12.1 超快荧光测量技术简介
P_:?}h\ 12.2 荧光上转换技术
Hsd|ka$x> 12.2.1 相位匹配
c,g]0S?gu 12.2.2 光谱带宽与群速失配
V{ 4i$' 12.2.3 荧光上转换实验
,f-T1v" 12.3 光克尔门技术
gxBl1 12.3.1 光克尔荧光技术原理
!#cKF6% 12.3.2 光克尔荧光技术实验
Res"0Q 12.4 荧光非共线光参量放大技术
F&nMI:h7 12.4.1 光参量放大基本原理
'91u q 12.4.2 荧光光参量放大系统的基本构成
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