整形飞秒激光耦合静电场导致的分子取向增强研究

为了进一步提高分子在复合场中的取向度,提出采用整形飞秒激光耦合静电场取向分子.飞秒激光采用3次方相位调制整形,整形后的激光脉冲类似于缓慢上升快速下降的激光脉冲,但是与后者相比,整形后的激光场更加利于分子取向,能够有效提高分子取向度.这种脉冲上升沿变化导致的取向增强有助于进一步分析复合场的取向机制,并且改变整形参数、电场强度和分子转动温度,可以进一步提高分子取向度.     

NO2分子5个新振动带的转动结构分析

确定了室温下NO2分子在524-529.5nm区域的5个新振动带,并分析了每个振动带的转动结构,确定了这些带的带源、转动常数以及旋-转耦合常数等分子常数,实验结果表明,所有得到转动标识的谱线均属于平行跃迁, 电子激发态的振动能级与电子基态的高振动能级之间存在强烈的相互作用.     

二束飞秒脉冲对O_2分子转动波包的适时控制

为了确定最佳延迟时间,更加有效控制分子转动波包。通过数值求解O2分子在脉冲激光作用下的薛定谔方程,研究了O2分子在飞秒激光作用下的转动波包特征。计算结果表明,在分子转动波包的第1个恢复周期附近,根据取向参数变化率,加上具有恰当延迟时间的第2束激光脉冲,能极大地提高分子取向,从而改变波包的转动特征;同样,在分子转动波包的二分之一恢复周期附近,根据取向参数变化率,加上具有恰当延迟时间的第2束激光脉冲,能极大地降低分子取向,从而有效抑制分子转动波包。在激光强度不变的情况下,只要同时改变二束激光的脉冲宽度,适时控制延迟时间,能进一步提高分子取向,从而有效控制分子转动波包。     

光谱法研究大气压氩气等离子体射流的气体温度

采用针-板介质阻挡放电结构的射流装置,在大气压空气环境下产生了氩气等离子体羽.通过采集外加电压、电流及发光信号发现,在电压正、负半周期各有一个电流脉冲.就电流峰值而言,正脉冲大于负脉冲.等离子体羽的发射光谱包含氩4p→4s跃迁谱线、氮分子第二正带系(C~3Π_u→B~3Π_g)、带头位于308.0 nm的OH转动谱线(A~2Σ~+→X~2Π)和777.4 nm的氧原子发射谱线.通过拟合N_2(C~3Π_u→B~3Π_g)和OH的转动光谱,可以获得等离子体羽的气体温度.研究发现,拟合N_2第二正带系得到的气体温度要高于拟合OH转动光谱得到的气体温度.分析表明,氩的亚稳态Ar(4s)能够将能量转移给基态N_2,使其跃迁到高转动能级的激发态(C~3Π_u).因此,这种传能导致具有高转动能级氮分子布居数的增加,进而导致利用其计算得到的气体温度相对较高.利用OH的转动谱带拟合计算了气体温度,并研究了气体温度随实验参数的变化.结果表明,增大峰值电压及气体流量导致气体温度升高,但增加驱动频率气体温度降低.     

转动对分子多光子激发的影响

对球陀螺分子，只考虑它的伸缩振动和刚性转动。分别计算了纯振动模式利振－转模式由基态向较高激发带跃迁概率。结果表明：转动对某些体系的多光子激发能够增强，而对另外一些体系却是减弱。     

NO2分子505—502nm区激光诱导荧光激发谱的转动分析

实验测定了室温下ＮＯ２分子５０５～５２０ｎｍ区域高分辨激光诱导荧光激发谱,在５０５～５２０ｎｍ范围内标识了１０个振动带,并作了转动分析,得到了相应的带头位置、转动常数和旋－转耦合常数等,发现了４个新的振动带,对振动带的转动分析结果表明,所有得到分析的谱线均属于平行跃迁Ｘ＾１Ａ１－Ａ＾２Ｂ２电子激发态Ａ＾２Ｂ２与基态Ｘ＾２Ａ高振动能级之间存在强烈的相互作用。     

超快激光Raman诱导分子基态转动相干及其光谱…

利用量子力学Ｌｉｏｕｖｉｌｌｅ方程处理了在ｐｕｍｐ－ｐｒｏｂｅ偏振光谱实验中分子基态转动相干及其光谱的精细结构，得出了任意强度和线型的超快ｐｕｍｐ脉冲对分子基态产生的核相干运动；利用一般线性响应理论处理了ｐｒｏｂｅ脉冲探测过程；在经典限下得出了分子转动相干光谱的精细结构，并讨论了精细结构与分子转动温度以及转动态上粒子数分布的关系。     

改进的双原子分子振动转动能级公式

本文对双原子分子振动转动能级公式作出进一步改进,将改进后的能级公式用于CO分子和I_2分子的能量本征值计算,得到了相当好的结果,与实验结果相比较,相对误差小于0.08％。     

TiF分子P线系跃迁谱线的研究

应用最近建立的能正确预言双原子分子P线系高激发振转跃迁谱线的新公式,首次研究了TiF分子在次带G⁴Φ_5/2-X⁴Φ_5/2跃迁体系内（0,1）跃迁带的P支发射光谱.研究结果表明,该方法不仅可以精确地重复已知的实验谱线数据,而且从理论上预测了现阶段实验上难以获得的包含转动量子数J=90.5在内的高激发振转态发射谱线的正确数据.     

NO2分子505-520nm区激光诱导荧光激发谱的转动分析

实验测定了室温下NO2分子505～520nm区域高分辨激光诱导荧光激发谱,在505～520nm范围内标识了10个振动带,并作了转动分析,得到了相应的带头位置、转动常数和旋-转耦合常数等,发现了4个新的振动带,对振动带的转动分析结果表明,所有得到分析的谱线均属于平行跃迁1(A)1-2(B)2,电子激发态2(B)2与基态2(A)1高振动能级之间存在强烈的相互作用.     

脉冲激光烧蚀氩晶体颗粒的分子动力学模拟

采用分子动力学方法对氩晶体颗粒在皮秒脉冲激光照射下内部发生的传热过程以及相变现象进行模拟研究.通过记录氩原子速度和原子位置随时间的变化情况分析了颗粒内热量的传递过程,并计算了单位体积内氩原子数目的空间分布情况以及随时间的变化规律,从而分析了颗粒内部的相变过程.研究结果表明:当激光强度较低时,晶体内部仅仅发生传热过程而没有熔化发生,加入的激光能量随时间由外向内传递;当激光强度增加到足够晶体熔化的时候会发生相变,此时固液相态之间并没有明显的界面,而是存在一个纳米级别的过渡区域;当照射的激光强度增加时,过渡区域的移动速度和移动深度都将增加.     

Observation of conformation-specific pathways in the photodissociation of 1-iodopropane ions.

Many molecules can rotate freely around single bonds and thereby interconvert between different conformations, such as gauche and anti 1,2-disubstituted ethane, a classic example of conformational isomerism. Even though rotation occurs rapidly at room temperature, the product selectivity seen in some reactions has been explained by conformation-dependent reaction mechanisms: if reactant molecules differing only in their conformation are located at different positions on the reaction path, they may undergo different reactions. But a direct verification of this effect is difficult, because the energy barrier separating conformational isomers is so low that under ambient conditions reactants with more than one conformation will be present. But by using temperatures low enough to suppress the interconversion between different conformations, gauche-1-iodopropane ions and anti-1-iodopropane ions have been selectively generated. Here we show that the kinetic energy released during the photodissociation of 1-iodopropane ions depends strongly on the conformation of the ions. Thermodynamic arguments and ab initio calculations indicate that this difference in kinetic energy release results from differences in the reaction mechanism, with gauche-1-iodopropane ions forming 2-propyl ions and anti-1-iodopropane ions forming protonated cyclopropane ions. These findings suggest that the well-known concept of conformation selection forms the basis of a simple scheme for reaction control, thus providing in some cases an attractive alternative for more involved schemes that utilize the phase and pulse shape of laser beams to control chemical reactions.     

强激光受激转动喇曼散射的瞬态阈值理论计算

由半经典耦合方程出发,本文完整建立了均匀大气中准直激光传输时瞬态受激转动喇曼散射的阈值理论,讨论了激光脉冲波形、激光波长、气压等对瞬态阈值的影响。     

由测量物体的转动惯量谈物理实验教学

物理实验课是高等学校开设的一门独立的课程。通过物理实验课的教学，要求学生能掌握扎实的基本实验技能，学会仪器使用，如怎样用天平称质量，怎样处理测量的数据，这些东西看起来容易，要真正掌握不是一件轻而易举的事情。现以测量物体的转动惯量为例加以分析。     

长脉冲激光与硅材料相互作用的温度场

采用Matlab软件数值模拟了长脉冲高斯激光辐照硅材料的径向与全场温度场分布,分析了激光能量与辐照时间对硅材料温升的影响。模拟结果表明:靶材温升区域主要集中在激光半径的辐照区域,并且温升区域随激光能量和辐照时间的增大而扩大,随着径向与轴向方向的延伸,温升逐渐减小。     

用能量间隔主方程处理CF_2HCl分子红外多光子解离过程

本文用RRKM理论,考虑碰撞能量传递过程(V-T过程)、烧孔填充效应、激光吸收和发射的能量间隔主方程(EGME)对不同压力下CF_2HCl分子红外多光子解离产率和激光能量密度关系的实验结果进行了拟合。EGME的计算值和实验结果符合。用EGME计算了参数f_p值在不同压力下随能量密度的变化关系。此结果较合理地反映了不同压力下的烧孔填充效应。本文还用EGME计算了CF_2HCl激发态分子在不同时间在各能级上的布居分布。计算结果表明不同压力下的布居分布情况明显不同。     

超快激光切割金属材料中快速相变的数值模拟

采用二维双温度模型对多脉冲激光照射金薄板的相变传热情况进行研究，通过等效比热容方法确定固液界面的位置并研究了激光参数对传热过程的影响。结果表明，当激光垂直照射金薄板时，表面整体温度不断上升，而在脉冲间隔时间内略有下降，但温度的峰值相比激光作用的中心有延迟。随着激光的移动，激光照射点处的温度会出现一个峰值，之后会回落。激光作用时间内热影响区的横向变化比纵向大，移动光源向内部的热传递占主要作用，脉冲间隔时间内，热影响区的纵向变化比横向大，金薄板内部导热占主要作用。随着激光的照射，熔化状态横向不断增加的同时，熔化的深度也在不断增加。提高入射脉冲激光能量，会导致熔化的时间提前且熔化深度增加。     

PS激光泵浦高压H_2的受激喇曼散射研究

利用脉宽20ps、脉冲序列能量约40mJ的锁模Nd:YAG线偏激光泵浦高压氢,在365至605nm范围内获得的70余条受激喇曼散射(SRS)谱线.经分析,这些谱线分别与氢的振动喇曼频移4156cm~(-1)和4144.2cm~(-1)的一些反斯托克斯(AS)谱线及由它们激励产生的各阶转动SRS谱线(转动喇曼频移为587cm~(-1))相对应.     

高重频激光对激光导引头的干扰机理实验研究

研究高重频激光对半主动激光制导导引头的干扰效果与导引头的信息处理能力和干扰信号样式的关系. 设计了一套激光半主动制导对抗半实物仿真系统,从信号级研究了导引头的工作原理并设计了多种抗干扰算法进行信号处理,提供了干扰效果评估方案. 分析了导引头在搜索阶段高重频激光对导引头编码识别过程的影响,以及导引头在跟踪阶段高重频激光的干扰频率、能量、位置和干扰时机对导引头不同抗干扰措施条件下的干扰效果. 实验结果表明,干扰脉冲的能量越大,干扰源与目标的夹角越大,干扰效果越明显;提高干扰激光脉冲的频率会提高干扰成功的概率,缩小导引头的时间波门的宽度会增强导引头的抗干扰能力.