共振荧光英文解释翻译、共振荧光的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 resonance fluorescence
分词翻译:
共振的英语翻译:
resonance; sympathetic vibration; syntony
【化】 resonance; resonant vibration
荧光的英语翻译:
fluorescence; fluorescent light
【化】 fluorescence
【医】 flsorescence; fluorescent light
专业解析
共振荧光(Resonance Fluorescence)是原子或分子吸收光子后,立即发射出与吸收光子频率完全相同的光子的现象。其核心特征在于吸收和发射过程发生在相同的能级跃迁之间,导致发射光与激发光波长严格一致,且无斯托克斯位移(Stokes shift)。
核心机制与特征
- 能级跃迁共振性:原子吸收一个光子从基态(Ground State)跃迁到激发态(Excited State),随后在极短时间内(通常在纳秒量级)通过自发辐射(Spontaneous Emission)直接返回同一基态能级,并发射出一个光子。这个吸收-发射循环发生在同一对能级之间,形成共振。
- 同频发射:发射光子的能量(频率、波长)严格等于吸收光子的能量。这是共振荧光区别于普通荧光(通常有斯托克斯位移)和磷光(涉及自旋禁戒跃迁)的最关键特征。
- 窄线宽与相干性:在理想条件下(如激光冷却的单个原子),共振荧光光谱线宽非常窄,接近自然线宽(Natural Linewidth),并且发射光具有一定的相干性。
- 高选择性:该现象通常需要高度单色性的激发光源(如激光)精确匹配原子的特定共振吸收线才能发生。
物理意义与应用
- 基础量子光学研究:共振荧光是研究光与物质相互作用(如自发辐射、量子相干性、光子反聚束效应)的理想模型系统,对验证量子力学基本原理至关重要。
- 原子物理与光谱学:用于精确测量原子能级结构、跃迁概率(爱因斯坦A系数)、自然线宽等参数,是原子光谱分析的基础手段之一。
- 激光冷却与囚禁:在磁光阱(MOT)等激光冷却技术中,原子反复吸收和发射共振光子,通过动量传递实现冷却和囚禁。
- 量子信息处理:单原子或单量子点的共振荧光是产生单光子的重要物理机制之一,应用于量子通信和量子计算。
英文对照关键术语:
- 共振荧光 - Resonance Fluorescence
- 基态 - Ground State
- 激发态 - Excited State
- 自发辐射 - Spontaneous Emission
- 自然线宽 - Natural Linewidth
- 斯托克斯位移 - Stokes Shift
- 单光子源 - Single-Photon Source
权威参考来源:
- 中国科学院物理研究所.《原子分子物理学》专题:光与原子相互作用.(简述共振荧光机制与应用)
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): Fluorescence.(定义荧光,区分共振荧光特征)
- OSA (The Optical Society). Encyclopedia of Optics: Resonance Fluorescence.(详述原理、特性及在量子光学中的应用)
网络扩展解释
共振荧光是原子荧光的一种核心类型,其定义和特性可综合以下要点进行解释:
1.基本定义
共振荧光是指气态自由原子吸收特定波长的辐射后,外层电子跃迁到激发态,随后返回基态或低能态时发射出与吸收光波长相同的荧光。这一过程的特点是激发线与荧光线的能级完全相同。
2.物理机制
- 能级跃迁:原子吸收光源的特征辐射(如锌吸收213.86nm的光),电子从基态跃迁至高能级,再直接返回基态时发射相同波长的共振荧光。
- 热助共振荧光:部分元素(如铟、镓、铅等)的原子经热激发处于亚稳态后,进一步吸收非共振线激发,最终发射相同波长的荧光。这种情况下,荧光线虽与激发线波长相同,但能级跃迁路径不同。
3.类型与特点
- 普通共振荧光:直接对应基态与激发态之间的跃迁,跃迁概率大,荧光强度高,是分析化学中应用最广泛的类型。
- 亚稳态共振荧光:原子处于热激发产生的亚稳态时产生的荧光,强度通常低于普通共振荧光。
4.分析应用
共振荧光的强度与元素浓度呈正相关,因此常用于痕量元素检测(如重金属分析)。其高灵敏度和特异性使其成为原子荧光光谱法的核心检测手段。
补充说明
共振荧光的名称来源于“共振”这一物理现象,即激发与发射过程在相同频率下达到能量匹配。非共振荧光则涉及波长差异的跃迁,分析价值较低。
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