By Wolfgang Demtröder
Die Laser-Spektroskopie gewinnt immer größere Bedeutung bei der Untersuchung von Atomen und Molekülen. W. Demtröder stellt jetzt die Neuauflage seines Lehrbuchs vor, das die Brücke schlägt zwischen den klassischen Werken über Optik und Spektroskopie und den modernen Beiträgen zur Laser Laserspektroskopie. Er erläutert die verschiedenen Techniken, die instrumentelle Ausrüstung und die Bedeutung der Laserspektroskopie für ein detailliertes Verständnis der Struktur und Dynamik von Atomen und Molekülen und illustriert sie anhand konkreter Beispiele. Ein ausführliches Literaturverzeichnis weist den Weg zur Originalliteratur. Nachdem die dritte überarbeitete Auflage in relativ kurzer Zeit vergriffen struggle, sind in der hier vorliegenden four. Auflage einige neuere Entwicklungen insbesondere im Bereich der Anwendungen aufgezeigt, Fehler korrigiert, neuere Literaturzitate aufgenommen und das Sachverzeichnis erweitert worden.
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H. ∆E = ∆E k + ∆E i (Abb. c). ): δνn = + π τ k τ i . a) Die natürliche Linienbreite der Natrium-D-Linie, die einen Übergang vom angeregten P -Zustand (τ = ns) zum Grundzustand S entspricht, ist δνn = ( ċ π) s− = MHz . Beachtet man, dass die Frequenz der Linienmitte ν = ċ s− ist, so sieht man, dass die Dämpfung des entsprechenden klassischen Oszillators äußerst klein ist. Die Amplitude klingt erst nach ċ Schwingungsperioden auf e ihres Ausgangswertes ab.
H. λm = λ n. a) ein, so erhält man E = E e−K κz ei(ω t−n K z) = E e−πκz λ eiK (c t−n z) . b) Man sieht also, dass der Imaginärteil κ(ω) des komplex geschriebenen Brechungsindexes die Absorption der elektromagnetischen Welle angibt. Nach einer Strecke ∆ = λ (πκ) ist die Wellenamplitude auf e ihres Anfangswertes gesunken. Der Realteil n (ω) gibt die Dispersion an, d. h. die Abhängigkeit der Phasengeschwindigkeit c = c n von der Frequenz ω. Wir wollen uns im folgenden auf gasförmige Medien beschränken, für die der Brechungsindex n bei nicht zu hohem Druck nur wenig von verschieden ist.
Dies gilt nur bei schwacher Absorption (optisch dünne Absorptionsschicht) und ist bei starker Absorption nicht mehr erfüllt. ) über in ∫σ i k dν = hν ν ħω ω Bi k = B = Si k . ) lässt sich der mittlere Absorptionsquerschnitt σik = ∆ν ∫σ ν i k dν = Si k ∆ν k . ) bei einer Halbwertsbreite ∆ν des Absorptionsprofils schreiben als σik = λ A i k . ) Ist ∆ν die natürliche Linienbreite (siehe Abschn. ) folgt dann λ σik = . ) Man beachte, dass die bisherigen Überlegungen für ruhende Moleküle gelten.
