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第一章引论1

1.1 光谱线的多普勒加宽1

1.2 无多普勒加宽的线性光谱学方法4

1.3 饱和激光光谱学12

1.4 双光子激光光谱学29

1.5 与非常窄的光谐振有关的问题31

参考文献34

第二章激光场与气体的谐振相互作用的理论基础38

2.1 薛定谔方程——跃迁几率38

2.2 密度矩阵方程48

2.3 极化强度和能级粒子数．速率方程53

2.4 行波的吸收系数56

2.5 由驻波引起的吸收饱和59

2.5.1 弱饱和．兰姆凹陷59

2.5.2 强饱和．能级粒子数效应62

2.5.3 驻波场的相干性和非均匀性效应67

2.6.1 能级粒子数效应74

2.6 强和弱的逆向行波74

2.6.2 相干效应75

2.7 单向弱波和强波81

2.8 多普勒加宽跃迁内光场中的斯塔克效应85

参考文献87

第三章多普勒加宽跃迁上的饱和窄谐振89

3.1 饱和吸收单模激光器中的谐振效应89

3.1.1 单模激光的方程90

3.1.2 输出功率92

3.1.3 频率和频谱107

3.2 独立波在吸收饱和中的谐振116

3.2.1 试探的逆向激光波方法118

3.2.2 不同频率的逆向激光波123

3.2.3 不同偏振的激光波125

3.2.4 空间分离的激光波126

3.3 受激粒子的密度谐振134

3.3.1 二能级原子和振转分子跃迁中的谐振135

3.3.2 荧光室方法和有关方法140

3.4.1 两个轴向模的相互作用144

3.4 模相互作用的谐振效应144

3.4.2 环形激光中两个反向行波的相互作用148

参考文献153

第四章无多普勒加宽的双光子跃迁的窄谐振161

4.1 双光子吸收162

4.1.1 跃迁几率和选择定则163

4.1.2 在两反向光行波中气体的双光子谐振线形168

4.1.3 双光子谐振的功率位移和功率加宽175

4.1.4 原子跃迁的双光子谐振180

4.1.5 分子跃迁的双光子谐振182

4.2 气体中无多普勒加宽的喇曼散射184

4.3 谐振荧光的谱线线形186

参考文献189

第五章耦合多普勒加宽跃迁的非线性谐振193

5.1 双量子和步级跃迁197

5.2 TLS的基本方程202

5.2.1 几率振幅方程204

5.2.2 三能级原子的密度矩阵方程207

5.2.3 三能级图式中的跃迁几率211

5.3 气体中耦合跃迁线形215

5.3.1 远离谐振（？,γ）时的辐射线形217

5.3.2 谐振时弱场中的吸收线形220

5.3.3 强场224

5.4 三能级系统中研究谐振现象的方法228

5.4.1 自发发射中的谐振229

5.4.2 感生跃迁上的谐振232

5.4.3 模交叉谐振235

5.5.1 跃迁的选择237

5.5 受激喇曼散射（SRS）的研究237

5.5.2 观测谐振SRS的实验描述238

5.5.3 谐振SRS的线形241

5.5.4 谐振SRS的偏振特性242

5.6 驻波场中受激喇曼散射饱和时的谐振244

5.7 耦合的邻近跃迁的兰姆凹陷、交叉谐振249

参考文献253

第六章 光谱学中的非线性窄谐振257

6.1 非线性谐振的分辨率258

6.1.1 吸收饱和谐振258

6.1.2 竞争谐振262

6.1.3 在双量子跃迁辐射宽度内的光谱学265

6.1.4 激光辐射有限线宽的影响267

6.2 窄谐振的极限分辨率268

6.2.1 碰撞的影响269

6.2.2 飞行效应对兰姆凹陷线形的影响273

6.2.3 减小平均飞行宽度的方法277

6.2.4 分辨率不受有限飞行时间限制的非线性光谱学的能力284

6.2.5 二阶多普勒效应对谐振线形的影响292

6.3 非线性光谱学方法的信息容量293

6.4 非线性激光光谱学方法的灵敏度294

6.4.1 方法的灵敏度比较294

6.4.2 方法的极限灵敏度295

参考文献297

第七章 非线性原子激光光谱学300

7.1 自然宽度和能级寿命的测量300

7.2 非线性谐振的碰撞加宽310

7.2.1 主要实验结果310

7.2.2 碰撞机制314

7.2.3 用TLS方法研究单个能级上的弛豫过程320

7.3 能级结构的研究327

7.3.1 同位素结构327

7.3.2 塞曼和斯塔克效应的研究330

7.3.3 禁戒跃迁光谱学334

参考文献338

第八章 非线性分子激光光谱学341

8.1 能级结构的研究342

8.1.1 分子的电子振转跃迁343

8.1.2 超精细结构344

8.1.3 振转跃迁上的斯塔克和塞曼效应347

8.1.4 转动常数和同位素位移的拍测量352

8.2 振转跃迁上谐振的碰撞加宽353

8.2.1 吸收谱线轮廓的碰撞加宽353

8.2.2 非线性谐振的加宽354

8.2.3 低压下振转跃迁的均匀饱和358

8.2.4 谐振宽度与压力的非线性关系362

8.2.5 谐振的碰撞加宽与气体密度的关系363

8.3 谐振用于研究非弹性碰撞368

8.4 应用分子光谱学371

参考文献372

第九章 量子电子学中的非线性窄谐振377

9.1 用非线性吸收选模377

9.1.1 纵模377

9.1.2 横模380

9.2 窄增益谱线的产生384

9.2.1 二能级系统的窄增益谐振385

9.2.2 三能级系统的窄增益谐振389

9.3 用窄谐振进行激光频率稳定393

9.3.1 非线性内吸收室的方法395

9.3.2 非线性外吸收室的方法405

9.3.3 非线性吸收室方法的改进407

9.3.4 双模运转的频率稳定411

参考文献413

第十章 实验物理学中的非线性窄谐振418

10.1 基本物理常数的测量418

10.1.1 光速419

10.1.2 里德伯常数和氢原子的跃迁频率422

10.1.3 电子偶素原子中的光学跃迁427

10.1.4 基本常数恒定性的实验检验430

10.2 量子和相对论效应432

10.2.1 二阶多普勒效应432

10.2.2 反冲效应435

10.2.3 质能关系439

10.2.4 左旋和右旋分子的能级分裂442

10.3.1 光跃迁与核跃迁之间的联系444

10.3 无多普勒加宽的激光γ波谱学444

10.3.2 原子中的电子-核跃迁447

10.3.3 分子-核跃迁449

10.3.4 γ和光学双共振453

10.3.5 2γ湮没辐射的激光感生窄谐振455

10.3.6 激光核波谱学的一些展望459

10.4 具有叠加吸收线的原子和分子的选择激发461

参考文献463

第十一章 结论468

名词索引470