Laserspektroskopie: 2 Experimentelle Techniken
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
2013
|
| Ausgabe: | 6., neu bearb. und aktualisierte Aufl. |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Hier auch später erschienene, unveränderte Nachdrucke |
| Beschreibung: | XIV, 575 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783642214462 9783662442166 |
Internformat
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INHALTSVERZEICHNIS
1 DOPPLER-BEGRENZTE ABSORPTIONS- UND FLUORESZENZ-SPEKTROSKOPIE MIT
LASERN 1.1 VORTEILE DES LASERS FUER DIE SPEKTROSKOPIE 1.2 EMPFINDLICHE
VERFAHREN DER ABSORPTIONSSPEKTROSKOPIE
1.2.1 FREQUENZMODULATION DES LASERS 1.2.2 ABSORPTIONSSPEKTROSKOPIE DURCH
MESSUNG DER ABKLINGZEIT EINES OPTISCHEN RESONATORS 1.2.3
ABSORPTIONSSPEKTROSKOPIE INNERHALB DES LASERRESONATORS . . . 1.3 DIREKTE
MESSUNG DER ABSORBIERTEN PHOTONEN
1.3.1 ANREGUNGSSPEKTROSKOPIE 1.3.2 PHOTOAKUSTISCHE SPEKTROSKOPIE 1.3.3
IONISATIONSSPEKTROSKOPIE 1.3.4 OPTOGALVANISCHE SPEKTROSKOPIE
1.3.5 OPTOTHERMISCHE SPEKTROSKOPIE 1.4 MAGNETISCHE RESONANZ- UND
STARK-SPEKTROSKOPIE MIT LASERN 1.5
GESCHWINDIGKEITSMODULATIONS-SPEKTROSKOPIE 1.6 LASERINDUZIERTE
FLUORESZENZ
1.7 LIBS 1.8 VERGLEICH ZWISCHEN DEN VERSCHIEDENEN VERFAHREN
2 NICHTLINEARE SPEKTROSKOPIE 2.1 LINEARE UND NICHTLINEARE ABSORPTION 2.2
SAETTIGUNG INHOMOGEN VERBREITERTER ABSORPTIONSUEBERGAENGE 2.3
SAETTIGUNGS-SPEKTROSKOPIE
2.4 POLARISATIONS-SPEKTROSKOPIE 2.4.1 ANSCHAULICHE DARSTELLUNG 2.4.2 DIE
FREQUENZABHAENGIGKEIT DES POLARISATIONSSIGNALS 2.4.3 GROESSE DER
POLARISATIONSSIGNALE 2.4.4 EMPFINDLICHKEIT DER
POLARISATIONS-SPEKTROSKOPIE
2.4.5 VORTEILE DER POLARISATIONS-SPEKTROSKOPIE 2.5
MEHRPHOTONEN-SPEKTROSKOPIE 2.5.1 GRUNDLAGEN DER ZWEIPHOTONEN-ABSORPTION
2.5.2 DOPPLER-FREIE ZWEIPHOTONEN-SPEKTROSKOPIE 2.5.3 ABHAENGIGKEIT DES
ZWEIPHOTONEN-SIGNALS VON DER FOKUSSIERUNG
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IMAGE 2
X INHALTSVERZEICHNIS
2.5.4 MEHRPHOTONEN-SPEKTROSKOPIE 101
2.6 ANWENDUNGSBEISPIELE UND SPEZIELLE TECHNIKEN DER NICHTLINEAREN
SPEKTROSKOPIE 103
3 LASER-RAMAN-SPEKTROSKOPIE 111
3.1 GRUNDLAGEN 111
3.2 NEUERE TECHNIKEN DER LINEAREN RAMAN-SPEKTROSKOPIE 116 3.3
NICHTLINEARE RAMAN-SPEKTROSKOPIE 122
3.3.1 INDUZIERTE RAMAN-STREUUNG 123
3.3.2 KOHAERENTE ANTI-STOKES RAMAN-SPEKTROSKOPIE 127 3.3.3 RESONANTE CARS
UND BOX-CARS 131
3.3.4 HYPER-RAMAN-EFFEKT 133
3.4 SPEZIELLE TECHNIKEN DER RAMAN-SPEKTROSKOPIE 135
3.4.1 RESONANTE RAMAN-SPEKTROSKOPIE 135
3.4.2 RAMAN-MIKROSKOPIE 135
3.4.3 RAMAN-SPEKTROSKOPIE AUF OBERFLAECHEN 136
3.5 ANWENDUNGEN DER NICHTLINEAREN RAMAN-SPEKTROSKOPIE 137 3.6 VOR-UND
NACHTEILE DER RAMAN-SPEKTROSKOPIE 138
4 LASERSPEKTROSKOPIE IN MOLEKULARSTRAHLEN 141
4.1 REDUKTION DER DOPPLER-BREITE IN KOLLIMIERTEN STRAHLEN 141 4.2
ABKUEHLUNG VON MOLEKUELEN IN UEBERSCHALLSTRAHLEN 147
4.3 BILDUNG UND SPEKTROSKOPIE VON CLUSTERN UND VAN DER WAALS-MOLEKUELEN
IN KALTEN MOLEKULARSTRAHLEN 156
4.4 NICHTLINEARE SPEKTROSKOPIE IN MOLEKULARSTRAHLEN 161
4.5 KOLLINEARE LASERSPEKTROSKOPIE IN SCHNELLEN IONENSTRAHLEN 163 4.6
SPEKTROSKOPIE IN KALTEN IONENSTRAHLEN 169
4.7 LASER PHOTODETACHMENT IN MOLEKUELSTRAHLEN 170
4.8 MASSENSELEKTIVE LASERSPEKTROSKOPIE IN MOLEKULARSTRAHLEN 170
5 OPTISCHES PUMPEN UND DOPPELRESONANZ-VERFAHREN 175
5.1 OPTISCHES PUMPEN 176
5.2 OPTISCHE/RADIOFREQUENZ-DOPPELRESONANZ 181
5.2.1 GRUNDLAGEN 181
5.2.2 LASER-HOCHFREQUENZ-DOPPELRESONANZ-SPEKTROSKOPIE IN
MOLEKULARSTRAHLEN 183
5.3 OPTISCHE/MIKROWELLEN-DOPPELRESONANZ 186
5.4 OPTISCHE/OPTISCHE DOPPELRESONANZ 190
5.4.1 VEREINFACHUNG KOMPLEXER ABSORPTIONSSPEKTREN 190 5.4.2 STUFENWEISE
ANREGUNG UND SPEKTROSKOPIE VON RYDBERG-ZUSTAENDEN 194
5.4.3 MOLEKULARE RYDBERGZUSTAENDE 200
5.4.4 RESONANTE INDUZIERTE RAMAN-STREUUNG 202
5.4.5 BEISPIELE FUER DOPPELRESONANZ-EXPERIMENTE 205
5.5 SPEZIELLE DOPPELRESONANZ-TECHNIKEN 207
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS XI
5.5.1 POLARISATIONS-MARKIERUNG 207
5.5.2 MIKROWELLEN/OPTISCHE DOPPELRESONANZ-POLARISATIONSSPEKTROSKOPIE 208
5.5.3 STIRAP-TECHNIK 208
5.5.4 PHOTO-ASSOZIATIONS-SPEKTROSKOPIE 210
6 ZEITAUFGELOESTE LASERSPEKTROSKOPIE 213
6.1 ERZEUGUNG KURZER LICHTPULSE 213
6.1.1 ZEITVERHALTEN GEPULSTER LASER 213
6.1.2 GUETESCHALTUNG VON LASERRESONATOREN 215
6.1.3 MODENKOPPLUNG UND PIKOSEKUNDENPULSE 219
6.1.4 ERZEUGUNG VON FEMTOSEKUNDEN-PULSEN 227
6.1.5 FIBERLASER 241
6.1.6 SOLITONENLASER 243
6.1.7 ERZEUGUNG DURCHSTIMMBARER KURZER PULSE 246
6.1.8 ERZEUGUNG LEISTUNGSSTARKER ULTRAKURZER PULSE 249 6.1.9 DER VORSTOSS
IN DEN ATTOSEKUNDEN-BEREICH 254
6.1.10 FORMUNG DES ZEITPROFILS OPTISCHER PULSE 256
6.1.11 ZUSAMMENFASSUNG DER ERZEUGUNG KURZER PULSE 258 6.2 MESSUNG KURZER
LICHTPULSE 259
6.2.1 STREAKKAMERA 259
6.2.2 OPTISCHER KORREKTOR ZUR MESSUNG KURZER LICHTPULSE 261 6.2.3
FROG-TECHNIK 267
6.2.4 SPIDER-TECHNIK 267
6.3 LEBENSDAUERMESSUNGEN MIT LASERN 271
6.3.1 DIE PHASENMETHODE 273
6.3.2 MESSUNG DER ABKLINGKURVE NACH EINZELPULSANREGUNG 274 6.3.3 DIE
METHODE DER VERZOEGERTEN KOINZIDENZEN 275
6.3.4 LEBENSDAUERMESSUNGEN IN SCHNELLEN ATOM- UND IONENSTRAHLEN 277
6.4 SPEKTROSKOPIE IM PIKO- UND FEMTOSEKUNDENBEREICH 280 6.4.1
STOSSINDUZIERTE RELAXATION VON MOLEKUELEN IN FLUESSIGKEITEN .. 281 6.4.2
ELEKTRONISCHE RELAXATION IN HALBLEITERN 282
6.4.3 UNTERSUCHUNG MOLEKULARER DYNAMIK AUF DER FEMTOSEKUNDENSKALA 282
6.4.4 ATTOSEKUNDEN SPEKTROSKOPIE VON PROZESSEN IN INNEREN SCHALEN VON
ATOMEN 286
6.4.5 ERZEUGUNG TRANSIENTER OPTISCHER GITTER 289
6.4.6 UNTERSUCHUNG SCHNELLER PHOTOCHEMISCHER REAKTIONEN 290
7 KOHAERENTE SPEKTROSKOPIE 291
7.1 LEVEL-CROSSING-SPEKTROSKOPIE 292
7.1.1 GRUNDLAGEN 293
7.1.2 QUANTENMECHANISCHES MODELL 297
7.1.3 INDUZIERTE LEVEL CROSSING SPEKTROSKOPIE 298
IMAGE 4
XII INHALTSVERZEICHNIS
7.2 QUANTENBEAT-SPEKTROSKOPIE 300
7.2.1 GRUNDPRINZIP DER QUANTUM-BEAT SPEKTROSKOPIE 301 7.2.2
EXPERIMENTELLE TECHNIKEN 302
7.2.3 MOLEKULARE QUANTUM-BEAT SPEKTROSKOPIE 306
7.3 PHOTONEN-ECHO 308
7.4 OPTISCHE NUTATION UND FREIER INDUKTIONSZERFALL 313
7.5 OPTISCHE PULSZUG-INTERFERENZSPEKTROSKOPIE 316
7.6 SELBSTINDUZIERTE TRANSPARENZ 317
7.7 KOHAERENTE DUNKELZUSTAENDE UND DUNKELRESONANZEN 319 7.8 KOHAERENTE
UEBERLAGERUNGSSPEKTROSKOPIE 321
7.9 KORRELATIONS-SPEKTROSKOPIE 323
7.9.1 GRUNDLAGEN 323
7.9.2 MESSUNG DES HOMODYN-SPEKTRUMS 326
7.9.3 FLUORESZENZ-KORRELATIONS-SPEKTROSKOPIE 328
7.9.4 HETERODYNE KORRELATIONS-SPEKTROSKOPIE 330
7.10 OPTISCHE KOHAERENZTOMOGRAPHIE 331
8 LASERSPEKTROSKOPIE VON STOSSPROZESSEN 335
8.1 HOCHAUFLOESENDE LASERSPEKTROSKOPIE DER STOSSVERBREITERUNG UND
VERSCHIEBUNG VON SPEKTRALLINIEN 336
8.2 MESSIMG INELASTISCHER STOSSQUERSCHNITTE DURCH LIF 341
8.2.1 STOSS-SATELLITEN IM FLUORESZENZSPEKTRUM 341
8.2.2 ANDERE VERFAHREN ZUR MESSUNG VON STOESSEN IM ANGEREGTEN ZUSTAND 344
8.2.3 STOESSE ZWISCHEN ANGEREGTEN ATOMEN 346
8.3 SPEKTROSKOPISCHE BESTIMMUNG INELASTISCHER STOSSPROZESSE IM
ELEKTRONISCHEN GRUNDZUSTAND 349
8.3.1 ZEITAUFGELOESTER FLUORESZENZNACHWEIS 350
8.3.2 ZEITAUFGELOESTE ABSORPTIONS- UND DOPPELRESONANZ-METHODE. 350 8.3.3
SPEKTROSKOPIE VON STOESSEN IM GRUNDZUSTAND MIT KONTINUIERLICHEN LASERN 354
8.4 SPEKTROSKOPISCHE MESSUNG DIFFERENZIELLER STOSSQUERSCHNITTE IN
GEKREUZTEN MOLEKULARSTRAHLEN 356
8.5 SPEKTROSKOPIE REAKTIVER STOSSPROZESSE 361
8.6 STOESSE IM STRAHLUNGSFELD EINES LASERS 365
9 NEUERE ENTWICKLUNGEN IN DER LASERSPEKTROSKOPIE 371
9.1 OPTISCHE RAMSEY-RESONANZEN 371
9.1.1 GRUNDLAGEN DER RAMSEY-INTERFERENZEN 371
9.1.2 ZWEIPHOTONEN-RAMSEY-RESONANZEN 375
9.1.3 NICHTLINEARE RAMSEY-INTERFERENZEN 378
9.1.4 OPTISCHE RAMSEY-RESONANZEN DURCH AEQUIDISTANTE FOLGE VON
LASERPULSEN 380
9.1.5 ATOMARER SPRINGBRUNNEN 381
9.2 PHOTONENRUECKSTOSS 382
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS XIII
9.3 OPTISCHES KUEHLEN UND SPEICHERN VON ATOMEN 387
9.3.1 OPTISCHES KUEHLEN DURCH PHOTONENRUECKSTOSS 387
9.3.2 OPTISCHE MELASSE 394
9.3.3 MAGNETO-OPTISCHE FALLE 396
9.3.4 GRENZEN DER OPTISCHEN KUEHLUNG 400
9.3.5 KRAEFTE AUF EINEN INDUZIERTEN DIPOL IM LICHTFELD 404 9.3.6 OPTISCHE
MIKROFALLEN 405
9.3.7 BOSE-EINSTEIN-KONDENSATION 414
9.3.8 EIGENSCHAFTEN DES BOSE-EINSTEIN-KONDENSATS 418 9.3.9 ATOMLASER 421
9.3.10 ERZEUGUNG UND SPEICHERUNG KALTER FERMI-GASE 422 9.3.11 BILDUNG
KALTER MOLEKUELE - 423
9.3.12 KALTE ATOME IN OPTISCHEN GITTERN 426
9.4 SPEKTROSKOPIE AN EINZELNEN IONEN 427
9.4.1 IONENFALLEN 428
9.4.2 SEITENBANDKUEHLUNG 431
9.4.3 DIREKTE BEOBACHTUNG VON QUANTENSPRUENGEN 432
9.4.4 WIGNER-KRISTALLE IN IONENFALLEN 435
9.4.5 QUANTENCOMPUTER MIT GESPEICHERTEN IONEN 436
9.5 DER EINATOM-MASER 438
9.6 AUFLOESUNG INNERHALB DER NATUERLICHEN LINIENBREITE 441
9.7 ABSOLUTE OPTISCHE FREQUENZMESSIMG UND FREQUENZSTANDARD 448 9.7.1
OPTISCHE FREQUENZKETTEN 449
9.7.2 OPTISCHE FREQUENZ-TEILUNG 450
9.7.3 OPTISCHER FREQUENZKAMM 451
9.7.4 ANWENDUNGEN DES OPTISCHEN FREQUENZKAMMES 456 9.8 KANN MAN DAS
PHOTONENRAUSCHEN UEBERLISTEN? 458
9.8.1 PHASEN- UND AMPLITUDENSCHWANKUNGEN DES LICHTFELDES 458 9.8.2
QUETSCHZUSTAENDE 461
9.8.3 REALISIERUNG VON QUETSCHZUSTAENDEN 462
9.8.4 ANWENDUNGEN DER SQUEEZING-TECHNIK AUF
GRAVITATIONSWELLEN-DETEKTOREN 463
10 ANWENDUNGEN DER LASERSPEKTROSKOPIE 467
10.1 ANWENDUNGEN IN DER CHEMIE 467
10.1.1 LASERSPEKTROSKOPIE IN DER ANALYTISCHEN CHEMIE 467 10.1.2
LASERINDUZIERTE CHEMISCHE REAKTIONEN 470
10.1.3 KOHAERENTE KONTROLLE CHEMISCHER REAKTIONEN 474 10.1.4
LASER-FEMTOCHEMIE 477
10.2 ISOTOPENTRENNUNG MIT LASERN 479
10.3 LASERSPEKTROSKOPIE IN DER UMWELT-UND ATMOSPHAERENFORSCHUNG 482
10.3.1 ABSORPTIONSMESSUNGEN 482
10.3.2 ATMOSPHAERENMESSUNGEN MITHILFE DES LIDAR-VERFAHRENS . . . 484
10.3.3 ANALYTIK VON VERUNREINIGUNGEN IN FLUESSIGKEITEN 490 10.4
ANWENDUNGEN AUF TECHNISCHE PROBLEME 492
IMAGE 6
XIV INHALTSVERZEICHNIS
10.4.1 UNTERSUCHUNG VON VERBRENNUNGSVORGAENGEN 492 10.4.2 EINSATZ DER
LASERSPEKTROSKOPIE IN DER MATERIALFORSCHUNG . . . 495 10.4.3 MESSUNG VON
STROEMUNGSGESCHWINDIGKEITEN VON GASEN 496 10.5 ANWENDUNGEN IN DER
BIOLOGIE 498
10.5.1 ENERGIETRANSFER IN DNA-KOMPLEXEN 499
10.5.2 ZEITAUFGELOESTE MESSUNGEN BIOLOGISCHER PROZESSE 500 10.5.3
KORRELATIONSSPEKTROSKOPIE VON MIKROBENBEWEGUNGEN 501 10.5.4
LASERMIKROSKOP 502
10.5.5 KONFOKALE MIKROSKOPIE BIOLOGISCHER OBJEKTE 503 10.5.6 RAEUMLICHE
AUFLOESUNG BIOLOGISCHER STRUKTUREN JENSEITS DER BEUGUNGSGRENZE 504
10.5.7 EINZEL-MOLEKUEL-NACHWEIS 507
10.6 MEDIZINISCHE ANWENDUNGEN 508
10.6.1 ANALYSE VON ATEMGASEN 509
10.6.2 LASER IN DER AUGENDIAGNOSTIK 512
10.6.3 LASER IN DER INNEREN MEDIZIN 513
10.6.4 LASERSPEKTROSKOPIE IN DER OHRENHEILKUNDE 514
10.6.5 TUMORDIAGNOSE UND THERAPIE 514
10.6.6 OPTISCHE TOMOGRAPHIE IN DER MEDIZIN 517
10.6.7 LASERLITHOTRIPSIE 518
10.6.8 WEITERE ANWENDUNGEN DER LASERSPEKTROSKOPIE IN DER MEDIZIN 519
LITERATUR 521
SACHVERZEICHNIS 571
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| author | Demtröder, Wolfgang 1931- |
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| discipline | Physik |
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