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物理学报 2011年第4期60卷 6-13页

作者：刘芳王军赵娟许燕孟庆田山东师范大学物理与电子科学学院济南250014

采用李代数方法研究双原子分子在红外场中的振动跃迁,给出了体系跃迁概率的解析表达,并讨论了红外场的频率、光强和脉冲持续时间分别对NaCl和LiH分子振动基态和第一振动激发态上粒子数布居的影响.

关键词：李代数方法红外场振动布居双原子分子

红外场对双原子分子振动布居影响的李代数方法研究

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红外场对双原子分子振动布居影响的李代数方法研究

作者：刘芳山东师范大学

学位级别：硕士

分子反应动力学是现代物理和化学之间的一门新兴学科。它是以现代物理理论(特别是分子物理、原子物理和激光物理等)和实验技术(激光技术、分子束技术、能谱技术、和电子技术)为基础,从原子、分子微观性质出发,分析分子之间的运动及其相... 详细信息

分子反应动力学是现代物理和化学之间的一门新兴学科。它是以现代物理理论(特别是分子物理、原子物理和激光物理等)和实验技术(激光技术、分子束技术、能谱技术、和电子技术)为基础,从原子、分子微观性质出发,分析分子之间的运动及其相互作用,认识化学反应本质及其规律。本文将二次型非谐振子模型应用到双原子分子的振动跃迁过程中,并采用动力学李代数方法研究红外激光场对双原子分子粒子数布居的影响。由于数学上的二次型哈密顿容易处理,且其形式与谐振子相同,因而使得薛定谔方程容易求解且计算量较小。到目前为止,大多数对激光与物质相互作用的研究仍然采用数值求解含时薛定谔方程的方法,关于解析解的理论还很少,而李代数理论则为其提供了可能性。李群和李代数是挪威科学家Marius Sophus Lie在研究微分方程的求解过程中首先提出来的;李代数方法是伴随着矩阵力学的建立被引入,并在五十年代随着基本粒子量子力学的发展而被广泛应用;八十年代Iachello和Levine等人将李代数方法从原子核物理领域成功地移植到分子物理领域。在过去的几十年里,含时动力学的方法得到了广泛的发展和应用,代数方法已经被广泛应用于研究核物理,分子物理和量子光学等领域,并成功地的对分子振动激发和势能面等问题做了相关的研究。本文分为四章。第一章简绍了分子振动、红外吸收和Lie代数方法的概念以及研究现状及其意义,然后对目前处理激光与物质相互作用的几种方法作了简单总结,而后重点介绍李代数方法及其应用。第二章为基本理论,主要包括理论概念和公式推导过程。首先对U(2)代数作简单介绍,其次利用这一代数给出体系的哈密顿的表达形式,最终利用李代数理论得到时间演化算符的形式,并且推到得到了其群参量满足的微分方程,最后我们得到跃迁几率的明确表达式。第三章详细研究了激光场的频率,光强以及脉冲持续时间对粒子数布居的影响。我们以NaCl和LiH为例,研究了从基态到第一、第二和第四激发态的振动跃迁,讨论了红外激光场对较低激发态上的粒子数布居的影响。研究表明分子偶极矩与外场的相互作用会使能级发生移动。当激光的强度和脉冲持续时间一定时,随着振动能级的升高,各级多光子共振跃迁的频率越来越小,说明了能级间隔越来越密,这与非谐振子的能级分布相吻合。通过研究发现激发态上的粒子数布居随着激光的强度和脉冲持续时间均出现了周期性的衰减波动。当激光频率和脉冲持续时间一定时,随着激光强度的增强,振荡周期将逐渐减小;当激光的频率和光强一定时,随激光脉冲持续时间的增加,振荡周期随着振动能级的升高而逐渐增大。第四章是总结和展望。对李代数方法在处理激光与物质相互作用中的应用进行了概括,并且对其应用前景进行了展望。

关键词：李代数方法红外场振动布居双原子分子

NBr(b→X)发射谱的产生及振动布居分析

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徐州师范大学学报（自然科学版） 2005年第3期23卷 61-64页

作者：王占新储焰南陈浩闫长春徐州师范大学物理系江苏徐州221116 中科院安徽光机所一室安徽合肥230031

在流动余辉装置上,对高纯氮气空心阴极放电产生了活性氮,首次利用产生的活性氮与CHBr3分子碰撞传能产生了亚稳态的NBr(b1Σ+)自由基,并在放电管的下游观察到了NBr(b→X)跃迁发射谱,利用实验室已有的计算机程序计算了NBr(b→X)发射谱中... 详细信息

在流动余辉装置上,对高纯氮气空心阴极放电产生了活性氮,首次利用产生的活性氮与CHBr3分子碰撞传能产生了亚稳态的NBr(b1Σ+)自由基,并在放电管的下游观察到了NBr(b→X)跃迁发射谱,利用实验室已有的计算机程序计算了NBr(b→X)发射谱中各振动跃迁的Franck-Condon因子,并对该发射谱进行了理论模拟.由此分析出,观察到的NBr(b→X)发射谱满足振动温度为8 000 K的玻尔兹曼分布.

关键词： NBr 流动余辉活性氮振动布居

强场对C10基振动布居影响的含时波包理论研究

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山东师范大学学报（自然科学版） 2011年第3期26卷 41-44页

作者：岳大光王军孟庆田山东交通学院工程机械系济南250023 山东师范大学物理与电子科学学院济南250014

笔者采用含时波包方法中的劈裂算符方案研究了强场下CIO基电子基态X^2II和C^2∑^-激发态的不同振动态上粒子数布居．通过模拟得到了激光参数对CIO基不同电子态的振动态上粒子数布居影响的规律．

关键词：强激光场含时波包法振动布居

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N_2O脉冲高压直流放电的光谱研究

光谱学与光谱分析 2005年第7期25卷 1021-1025页

作者：张先燚阚瑞峰孔祥蕾罗晓琳张伟李海洋中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学实验室

建立了一套产生瞬变物种的脉冲高压放电及其光谱探测的分子束装置,该装置的放电部分可在最高10kV电压条件下长期稳定工作,在数据采集中利用软件实现了取样积分器的功能,并且可以进行多通道数据的同时采集。利用此装置在几Pa压力下对N2O... 详细信息

建立了一套产生瞬变物种的脉冲高压放电及其光谱探测的分子束装置,该装置的放电部分可在最高10kV电压条件下长期稳定工作,在数据采集中利用软件实现了取样积分器的功能,并且可以进行多通道数据的同时采集。利用此装置在几Pa压力下对N2O脉冲高压直流放电过程进行了研究,对得到的N2O+(A^2Σ+—~X2Πi)发射谱进行了标识,由振动光谱的强度得到了N2O+~A态的相对振动布居,和以往的研究结果相比,得到的N2O+~A态更偏离Bolzmann分布,产生的~A态是初生态。

关键词：脉冲高压直流放电 N2O 振动布居

时间分辨傅立叶变换红外发射光谱技术研究叔丁基亚硝酸酯的光解动力学

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物理化学学报 2009年第8期25卷 1641-1644页

作者：计敏甄军锋张群陈旸合肥微尺度物质科学国家实验室中国科学技术大学化学物理系合肥230026

利用时间分辨傅立叶变换红外(TR-FTIR)发射光谱技术对叔丁基亚硝酸酯355nm激光光解动力学进行研究.通过对实验观测到的光解产物NO的时间分辨红外发射谱进行分析,获得了NO的转动温度和相对振动布居,并发现了振动布居的反转现象.结合前人... 详细信息

利用时间分辨傅立叶变换红外(TR-FTIR)发射光谱技术对叔丁基亚硝酸酯355nm激光光解动力学进行研究.通过对实验观测到的光解产物NO的时间分辨红外发射谱进行分析,获得了NO的转动温度和相对振动布居,并发现了振动布居的反转现象.结合前人的工作,我们确认了光解产物NO的最大振动布居量子数υ与光解光激发的母体分子N=O伸缩振动的泛频跃迁所涉及的振动量子数υ*之间的关系为υ=υ*-1.

关键词：光解动力学时间分辨傅立叶变换红外发射光谱叔丁基亚硝酸酯振动布居

用交叉束激光诱导荧光技术研究氟原子与碘化物的反应

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物理化学学报 1987年第2期3卷 155-161页

作者：邱元武周士康周杰刘颂豪中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院安徽光学精密机械研究所合肥

在570-620nm波长范围内用交叉束激光诱导荧光技术研究了F原子与C2H5I,C2F5I和C3H5I的反应,获得了反应产物IF的振功和转功激发谱;测得了反应产物IF在v=3,4和5能级中的初生相对振动布居密度,和部分的相对细致振动速率常数,转动温度和振功... 详细信息

在570-620nm波长范围内用交叉束激光诱导荧光技术研究了F原子与C2H5I,C2F5I和C3H5I的反应,获得了反应产物IF的振功和转功激发谱;测得了反应产物IF在v=3,4和5能级中的初生相对振动布居密度,和部分的相对细致振动速率常数,转动温度和振功能级中转动能量的平均部分数;并对反应机制进行了讨论。

关键词：激光诱导荧光技术反应产物化学反应振动布居激发谱反应物振动带跃迁布居反转碘化物卤化物速率常数扫描速率振动能级交叉束原子分子

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F与CH3F反应的可见化学发光

化学学报 1987年第10期45卷 955-958页

作者：周士康邱元武史济良李方琳胡义华中国科学院安徽光学精密机械研究所激光光谱学实验室中国科学院上海有机化学研究所中国科学院安徽光学精密机械研究所激光光谱学实验室合肥

利用分子束装置研究了F与CH3F反应在可见光范围（450—900nm）的化学发光.观察到HCF（A1A″—X1A′）的七个振动带和HF电子基态振动广频跃迁的四个振动带和它们的强度随反应物流量的变化.求得HF分子的V′=4、5、6能级相对振动布居和V′=... 详细信息

利用分子束装置研究了F与CH3F反应在可见光范围（450—900nm）的化学发光.观察到HCF（A1A″—X1A′）的七个振动带和HF电子基态振动广频跃迁的四个振动带和它们的强度随反应物流量的变化.求得HF分子的V′=4、5、6能级相对振动布居和V′=3的转动温度.分析表明两种光谱都是第二步反应（F+CH2F）引起的,这步反应造成了HF高振动能级的统计性粒子分布和转动能级的玻尔兹曼分布.

关键词：反应物振动带真空室低压室振动布居光谱强度 HCF 化学发光单色仪 CH3F 抽气速率

计算机模拟技术在研究传能反应产物振动布居中的应用

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光谱学与光谱分析 1998年第6期18卷 654-657页

作者：邹胜利刘传朴郭敬忠顾月姝李学初徐大东山东大学化学系中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室

本文讨论了利用计算机模拟技术研究传能产物振动布居的理论和方法。以Ａｒ（３Ｐ０，２）＋ＰＣｌ３反应生成ＰＣｌ（Ａ３Π）为例，对模拟的过程和其中应注意的问题进行了分析。文中首次报道了ＰＣｌ（Ａ３Π→Ｘ３Σ－１）跃迁的Ｆｒ... 详细信息

本文讨论了利用计算机模拟技术研究传能产物振动布居的理论和方法。以Ａｒ（３Ｐ０，２）＋ＰＣｌ３反应生成ＰＣｌ（Ａ３Π）为例，对模拟的过程和其中应注意的问题进行了分析。文中首次报道了ＰＣｌ（Ａ３Π→Ｘ３Σ－１）跃迁的Ｆｒａｎｃｋ－Ｃｏｎｄｏｎ因子。

关键词：光谱模拟 PC1 激发态跃迁振动布居传能反应

CS_2、SO_2对亚稳态Co（a）的猝灭及化学发光

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量子电子学 1996年第4期13卷 359-366页

作者：胡义华王小涓曹德兆储焰南李书涛顾月珠郭敬忠广东工业大学数理系中国科学院安徽光学精密机械研究所激光光谱开放实验室山东大学化学系

本文利用流动余辉技术测定了ＣＳ２、ＳＯ２对亚稳态分子ＣＯ（ａ）的电子态猝灭速率常数，实验中观察到ＣＳ２、ＳＯ２对ＣＯ（ａ）的猝灭产物ＣＳ（Ａ，ａ—Ｘ）、ＣＳ（Ａ—Ｘ）、ＳＯ（Ａ—Ｘ）的化学发光，讨论了猝灭和产物的形成... 详细信息

本文利用流动余辉技术测定了ＣＳ２、ＳＯ２对亚稳态分子ＣＯ（ａ）的电子态猝灭速率常数，实验中观察到ＣＳ２、ＳＯ２对ＣＯ（ａ）的猝灭产物ＣＳ（Ａ，ａ—Ｘ）、ＣＳ（Ａ—Ｘ）、ＳＯ（Ａ—Ｘ）的化学发光，讨论了猝灭和产物的形成机理，测得了产物的形成速率常数，获得了产物初生振动布居的信息，并用统计模型对态布居进行了分析。

关键词：电子猝灭化学发光振动布居量子电子学