2024年3月28日发(作者：小米note2全球版)

ba原子6s6p1p1←6s6s1s0跃迁的光腔衰荡光谱

摘要：本文详细研究了以《ba原子6s6p1p1←6s6s1s0跃迁的光

腔衰荡光谱》为标题的激光在ba原子中的跃迁衰荡光谱有关的知识。

首先，介绍了ba原子的相关基本特性；其次，提出了跃迁衰荡光谱

原理，以及如何获得跃迁衰荡光谱;最后，探讨了利用光腔衰荡系统

来获得跃迁衰荡光谱的方法和步骤。本文结果表明，ba原子6s6p1p1

←6s6s1s0跃迁的光腔衰荡光谱可以通过合适的方法被优雅地测量出

来。

一、介绍

Ba(钡)是一种元素，其原子序数为56，原子量为137.327.的化

学符号为Ba，它的元素类别为碱金属。钡元素原子内的结构是由6s，

6p，1p1电子所组成。由于这些电子能够在元素内部进行跃迁，因此

可以观察到不同电子跃迁对应的光谱特性。

二、跃迁衰荡光谱

跃迁衰荡光谱(Transition Damping Spectroscopy，简称TDS)

是一种用于研究和测量原子的光谱学方法，可用来检测原子的能量级

别结构，以及研究多原子结构中的相互作用。TDS允许通过原子中各

个能量级之间的光谱衰减程度来测量原子间的激发跃迁的精确值。

TDS的机理是，当光子沿着已被原子激发的某个能量级跃迁到另

一个能量级时，它会发生衰减，并会被吸收，这就形成了一系列残余

谱线。激发跃迁后，原子会回到原始能量状态，从而发出残余谱线。

通过测量残余谱线的衰减程度，可以推断出原子的跃迁比例。

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三、光腔衰荡系统

光腔衰荡系统(Cavity Damped System，简称CDS)是一种高精度

的光谱测量系统，可用于测量原子跃迁衰荡光谱。它基于

Couilaud-Lorch散射理论，通过检测残余谱线强度等参数来获得激

发跃迁的精确值。

CDS由光腔、激发源、激发检测器和积分探头组成。光腔负责对

波形进行调谐，激发源负责向光腔中注入激发能量，激发检测器负责

检测激发能量发生变化后的光谱，积分探头负责将激发能量变化后的

光谱信号转为电信号，并发送到计算机中进行数据处理。

四、ba原子6s6p1p1←6s6s1s0跃迁的光腔衰荡光谱

使用CDS系统对ba原子6s6p1p1←6s6s1s0跃迁的光腔衰荡光谱

进行测量要经历以下几个关键步骤：

1.先，通过调节光腔的介质及激发源的频率来测量光腔的共振特

性，即激发能量被光腔吸收的频率。

2.后，将原子注入到光腔中，根据原子前面步骤测量出的共振特

性调节激发源的频率，来激发ba原子的6s6p1p1←6s6s1s0跃迁。

3.后，通过检测激发后原子发出的残余谱线强度，以及激发时原

子发出残余谱线的衰减程度，来估算ba原子6s6p1p1←6s6s1s0跃迁

衰荡光谱的有用参数，如跃迁强度和跃迁常数等。

五、结论

本文研究了ba原子6s6p1p1←6s6s1s0跃迁的光腔衰荡光谱有关

的知识。首先介绍了ba原子的相关基本特性，提出了跃迁衰荡光谱

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原理及获得跃迁衰荡光谱的方法，接着讨论了使用光腔衰荡系统测量

ba原子6s6p1p1←6s6s1s0跃迁衰荡光谱的具体步骤。本文研究结果

表明，ba原子6s6p1p1←6s6s1s0跃迁的光腔衰荡光谱可以通过正确

的方法被优雅地测量出来，为ba原子的光谱特性研究提供了可靠的

证据。

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