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单粒子频谱冷化泵浦的受力作业

2012-11-15 09:11:39中国实验招标网

  低能光子激发时主要的过程是吸收声子的过程,而高能光子激发时主要的过程是放出声子的过程。下面我们研究一下在不同能量的光子激发下,单分子发光中心吸收声子和放出声子的统计情况。

  我们对单分子处于基态时吸收或放出声子的情况进行统计结果。从我们可以看到,在光子能量小于等于E10时,10000次光跃迁吸收的声子总数随着激发能量的增加而减少,而发射声子的总数越来越多,并呈线性关系。当激发光子的能量大于E10后,基态上发射的声子数基本上保持不变。因为能量大于等于E11的光子可以将基态上的任何子能态激发到激发态,光跃迁的发生速率已经不再依赖于各子能级的状态而发生变化。也就是说,各子能级的热分布结果不再影响向激发态跃迁的速率。

  光子能量从E0到E5之间时,吸收的声子总数不断地呈指数规律下降,当激发光子能量大于E5后,净的声子参与数以零为中心进行涨落。此时激发态的光致热效应基本为零。这样的规律从文献<5>的不同能量的光子激发下,基态上声子参与频度横坐标示高于最小激发能量的声子能量的倍数;纵坐标示10000次光跃迁参与的声子总数不同能量的光子激发下,10000次光跃迁激发态上声子参与总数插给出了高能光子激发时的声子释放情况中可以看出。当激发光子的能量大于E10后,激发态上放出大量的声子(的插部分).因为在能量大于等于E11的光子激发下,光跃迁到激发态时的初始态已经高于|2,04,热分布的结果必定要放出大量的声子。

  给出不同能量的光子激发时,基态和激发态上声子参与数的总和。曲线现了非常好的线性关系。激发光子的能量在E0)E5之间时,分子吸收了声子,发射荧光的平均波长小于激发波长(反斯托克斯荧光发射);激发光子的能量大于E6以后,分子释放出了声子,发射荧光的平均波长长于激发光的波长。

  不同能量的光子激发下,10000次光跃迁时基态和激发态上声子参与总数3热-光转换效率当一个光子抽运单分子-光子泵后,单分子发光中心将发射另外一个光子。单分子发射的荧光光子的能量或者大于吸收的光子或者小于等于吸收的光子。通过前者单分子可以实现制冷,而后者可以导致发热。下面我们将研究单分子-光子泵的热-光转换效率问题。

  在此,我们将热-光转换效率记为8.对于某一次抽运荧光过程,我们定义:8i=$QiüXi,(1)其中Xi为单分子-光子泵吸收的第i个抽运光子的角频率,$Qi为单分子-光子泵经过第i次抽运-发射后的能量变化。8i>0($Qi>0)示荧光光子通过单分子-光子泵带走了热量,即将热量转变成了光;8i<0($Qi<0)示单分子将部分抽运光子的能量转变为了热能。

  

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