光谱烧孔(Spectral hole burning)是对材料吸收光谱特定频率的选择性漂白后,导致材料的吸收谱在特定频谱范围内的传输性能增加的效应,也就是所谓的“光谱孔”。
这种效应的产生须满足以下两个要求:
材料的光谱应当是非均匀展宽(非均匀加宽)的;
通过对光的吸收,这种物质的光谱会发生改变。满足要求的典型材料包括:溶解在合适的基质中的染料分子;频率选择性测试通常通过窄带激光实现。
特别情形
大多数分子和原子的状态总是从激发态返回到基态,但某些情况下存在例外。例如,一些有机染料分子可能会发生光化学反应,这将改变分子的化学结构。如果这种光化学活性分子吸收光,那么它将有可能不会返回到初始的离析状态,而转变成处于基态的新产物。通常,新产物的均匀吸收谱与离析物的均匀吸收谱迥乎不同,并且相应的非均匀展宽边带并不重叠。
光谱烧孔的宽度可以表述如下:
\nu_{H} = \frac{\nu_{h}}{2} \left(1 + \frac{I_{V}}{I_{S}(\nu_{0})} \right)
其中, \nu_{H} 是光谱烧孔的宽度, \nu_{h} 是均匀线宽, \nu_{0} 是中心频率, I_{S} 是饱和强度。
参考
- http://www.iupac.org/publications/pac/pdf/1995/pdf/6701x0191.pdf
- http://www.physics.montana.edu/arebane/research/tutorials/hole_burning/index.html
- Spectral hole burning: Spontaneous and photoinduced tunneling reactions in low temperature solids: https://pdfs.semanticscholar.org/0147/cbc7d677e98cee616083d87432247c849813.pdf
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