ЛАЗЕРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

Министерство образования Российской Федерации
Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского

"УТВЕРЖДАЮ"
Декан радиофизического факультета
профессор ___________ С.Н.Гурбатов

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
курса
"ЛАЗЕРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ"
для направления подготовки 511500 - Радиофизика
и для специальности
071500 - Радиофизика и электроника
(цикл специальных дисциплин)
Н.Новгород - 2001

1. Организационно-методический раздел.

    Программа предназначена для подготовки бакалавров и магистров радиофизики, а также специалистов по радиофизическим специальностям "Радиофизика и электроника", "Фундаментальная радиофизика и физическая электроника". Курс "Лазерная спектроскопия " читается в 10 семестре. Он базируется на знаниях студентов, приобретенных в курсах общей физики, математического анализа, дифференциальных уравнений, теории вероятностей, классической (теоретической) механики и квантовой механики.
    Цель курса - сформировать у студентов современное представление об основных принципах линейной и нелинейной лазерной спектроскопии.
    Особое внимание уделяется изучению процессов преобразования энергии в веществе при резонансном интенсивном лазерном возбуждении, технике эксперимента, реально достижимой чувствительности методов.

В процессе изучения курса студенты должны освоить:

основные методы абсорбционной, люминесцентной, акустооптической спектроскопии, ограниченной доплеровским уширением;
особенности использования полупроводниковых лазеров;
причины ограничения пороговой чувствительности методов;
принципы методов двойного резонанса;
принципы бездоплеровской спектроскопии;

2. Содержание курса.

I. ВВЕДЕНИЕ.

Основные процессы преобразования поглощенной энергии при резонансном возбуждении вещества. Принципы основных методов лазерной спектроскопии. Сравнение областей применения и основные характеристики методов.

II. ВНУТРИРЕЗОНАТОРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ.

Широкополосные лазерные среды. Лазеры на красителях. Диэлектрические среды на примесных ионах. Лазерные диоды. Межмодовая конкуренция. Одномодовый и многомодовый режим генерации. Зависимость выходной мощности от селективных потерь. Чувствительность ВРЛС в импульсном режиме генерации лазера. Влияние добротности резонатора. Формирование ВРЛ спектра. Временная зависимость ВР поглощения. Расчет абсорбционных потерь. Влияние разрешающей способности регистрирующей аппаратуры на чувствительность метода. Использование схемы скрещенных дисперсий монохроматора и интерферометра в методе ВРЛС. Ограничение пороговой чувствительности ВР-спектрометра. Особенности использования полупроводниковых лазеров в абсорбционной спектроскопии.

III. ОПТОГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ И ИОНИЗАЦИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ.

IV. ОПТИКО-АККУСТИЧЕСКИЙ МЕТОД.

История развития метода. Преимущества использования когерентных источников возбуждения. Формирование оптико-аккустического сигнала. Форма ОАС при различных способах возбуждения: импульсного, модуляционного. Конструкция спектрофона.

V. Флуоресцентная спектроскопия.

VI. МЕТОДЫ ДВОЙНОГО РЕЗОНАНСА.

Спектроскопия возбужденных состояний. Каскадное возбуждение. Межконфигурационные переходы. Спектроскопия ридберговских состояний. Исследование диссоциативных возбужденных состояний молекул. Двойной оптический резонанс. Преимущество метода по сравнению с лазерно-индуцированной флуоресценцией. Радиооптический резонанс. Оптическая накачка. Исследование диссоциативных возбужденных состояний молекул.

VII. БЕЗДОПЛЕРОВСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ.

Многофотонная спектроскопия. Вероятность 2-х фотонных переходов. Профили линий 2-х фотонных переходов. Бездоплеровское двухфотонное поглощение.

3. Распределение часов курса по темам и видам работ.

N п/п	Наименование тем и разделов	Всего Часов	Аудиторные занятия	Самостоятельная работа
N п/п	Наименование тем и разделов	Всего Часов	Лекции	Самостоятельная работа
	1	3	2	1
	2	4	8	4
	3	8	3	1
	4	3	6	3
	5	9	5	3
	6	6	7	4
7.	7		5	4
	ИТОГО:	51	32	19

4. Формы текущего, промежуточного и итогового контроля.

Итоговый контроль: зачет в конце 10-го семестра.

5. Учебно-методическое обеспечение курса.

5.1. Рекомендуемая литература (основная).

Демтредер В. Лазерная спектроскопия: Основные принципы и техника эксперимента. М. Наука, 1985, 608 стр.

Сверхчувствительная лазерная спектроскопия. Под ред. Д. Клайджера М. Мир, 1986, 520 стр.

Аналитическая лазерная спектроскопия. Под ред. Н. Оменетто М. Мир, 1982, 606 стр.

5.2. Рекомендуемая литература (дополнительная).

Лукьяненко С.Ф., Макогон М.М., Синица Л.Н. Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия. Основы метода и применения. Новосибирск, 1985, 121 стр.
Фриш С.Э. Оптические спектры атомов. М. Наука, 1963, 640 стр.
Стенхольм С. Основы лазерной спектроскопии. М. Мир, 1987, 312 стр.

Составитель программы:
старший преп. А.П.Савикин