共振熒光英文解釋翻譯、共振熒光的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 resonance fluorescence
分詞翻譯:
共振的英語翻譯:
resonance; sympathetic vibration; syntony
【化】 resonance; resonant vibration
熒光的英語翻譯:
fluorescence; fluorescent light
【化】 fluorescence
【醫】 flsorescence; fluorescent light
專業解析
共振熒光(Resonance Fluorescence)是原子或分子吸收光子後,立即發射出與吸收光子頻率完全相同的光子的現象。其核心特征在于吸收和發射過程發生在相同的能級躍遷之間,導緻發射光與激發光波長嚴格一緻,且無斯托克斯位移(Stokes shift)。
核心機制與特征
- 能級躍遷共振性:原子吸收一個光子從基态(Ground State)躍遷到激發态(Excited State),隨後在極短時間内(通常在納秒量級)通過自發輻射(Spontaneous Emission)直接返回同一基态能級,并發射出一個光子。這個吸收-發射循環發生在同一對能級之間,形成共振。
- 同頻發射:發射光子的能量(頻率、波長)嚴格等于吸收光子的能量。這是共振熒光區别于普通熒光(通常有斯托克斯位移)和磷光(涉及自旋禁戒躍遷)的最關鍵特征。
- 窄線寬與相幹性:在理想條件下(如激光冷卻的單個原子),共振熒光光譜線寬非常窄,接近自然線寬(Natural Linewidth),并且發射光具有一定的相幹性。
- 高選擇性:該現象通常需要高度單色性的激發光源(如激光)精确匹配原子的特定共振吸收線才能發生。
物理意義與應用
- 基礎量子光學研究:共振熒光是研究光與物質相互作用(如自發輻射、量子相幹性、光子反聚束效應)的理想模型系統,對驗證量子力學基本原理至關重要。
- 原子物理與光譜學:用于精确測量原子能級結構、躍遷概率(愛因斯坦A系數)、自然線寬等參數,是原子光譜分析的基礎手段之一。
- 激光冷卻與囚禁:在磁光阱(MOT)等激光冷卻技術中,原子反複吸收和發射共振光子,通過動量傳遞實現冷卻和囚禁。
- 量子信息處理:單原子或單量子點的共振熒光是産生單光子的重要物理機制之一,應用于量子通信和量子計算。
英文對照關鍵術語:
- 共振熒光 - Resonance Fluorescence
- 基态 - Ground State
- 激發态 - Excited State
- 自發輻射 - Spontaneous Emission
- 自然線寬 - Natural Linewidth
- 斯托克斯位移 - Stokes Shift
- 單光子源 - Single-Photon Source
權威參考來源:
- 中國科學院物理研究所.《原子分子物理學》專題:光與原子相互作用.(簡述共振熒光機制與應用)
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): Fluorescence.(定義熒光,區分共振熒光特征)
- OSA (The Optical Society). Encyclopedia of Optics: Resonance Fluorescence.(詳述原理、特性及在量子光學中的應用)
網絡擴展解釋
共振熒光是原子熒光的一種核心類型,其定義和特性可綜合以下要點進行解釋:
1.基本定義
共振熒光是指氣态自由原子吸收特定波長的輻射後,外層電子躍遷到激發态,隨後返回基态或低能态時發射出與吸收光波長相同的熒光。這一過程的特點是激發線與熒光線的能級完全相同。
2.物理機制
- 能級躍遷:原子吸收光源的特征輻射(如鋅吸收213.86nm的光),電子從基态躍遷至高能級,再直接返回基态時發射相同波長的共振熒光。
- 熱助共振熒光:部分元素(如铟、镓、鉛等)的原子經熱激發處于亞穩态後,進一步吸收非共振線激發,最終發射相同波長的熒光。這種情況下,熒光線雖與激發線波長相同,但能級躍遷路徑不同。
3.類型與特點
- 普通共振熒光:直接對應基态與激發态之間的躍遷,躍遷概率大,熒光強度高,是分析化學中應用最廣泛的類型。
- 亞穩态共振熒光:原子處于熱激發産生的亞穩态時産生的熒光,強度通常低于普通共振熒光。
4.分析應用
共振熒光的強度與元素濃度呈正相關,因此常用于痕量元素檢測(如重金屬分析)。其高靈敏度和特異性使其成為原子熒光光譜法的核心檢測手段。
補充說明
共振熒光的名稱來源于“共振”這一物理現象,即激發與發射過程在相同頻率下達到能量匹配。非共振熒光則涉及波長差異的躍遷,分析價值較低。
分類
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