電子躍遷到激發(fā)態(tài)后，損耗光使得部分處于激發(fā)光斑外圍的電子以受激發(fā)射的方式回到基態(tài)，其余位于激發(fā)光斑中心的被激發(fā)電子則不受損耗光的影響，繼續(xù)以自發(fā)熒光的方式回到基態(tài)。由于在受激發(fā)射過(guò)程中所發(fā)出的熒光和自發(fā)熒光的波長(zhǎng)及傳播方向均不同，因此真正被探測(cè)器所接受到的光子均是由位于激發(fā)光斑中心部分的熒光樣品通過(guò)自發(fā)熒光方式產(chǎn)生的。由此，有效熒光的發(fā)光面積得以減小，從而提高了系統(tǒng)的分辨率。STED顯微術(shù)能實(shí)現(xiàn)超分辨的另一個(gè)關(guān)鍵在于受激發(fā)射與自發(fā)熒光相互競(jìng)爭(zhēng)中的非線性效應(yīng)。當(dāng)損耗光照射在激發(fā)光斑的邊緣位置使得該處樣品中的電子發(fā)生受激發(fā)射作用時(shí)，部分電子不可避免地仍然會(huì)以自發(fā)熒光的方式回到基態(tài)。然而當(dāng)損耗光的 ...

帶中的電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài),緩慢放出較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光,放出的這種光就叫熒光.如果把熒光的能量--波長(zhǎng)關(guān)系圖作出來(lái),那么這個(gè)關(guān)系圖就是熒光光譜.電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)經(jīng)歷的時(shí)間即為熒光壽命.為了評(píng)估異質(zhì)結(jié)中載流子的分離和傳輸特性,可對(duì)異質(zhì)結(jié)進(jìn)行熒光壽命測(cè)試.上圖紅藍(lán)黑色曲線分別對(duì)應(yīng)WS2,ReS2&WS2界面,ReS2的熒光壽命.可以看到ReS2的熒光壽命幾乎沒(méi)有信號(hào),由于ReS2區(qū)域的壽命比WS2和界面區(qū)域的信號(hào)弱得多,因此在這種泵浦探測(cè)波長(zhǎng)下,無(wú)法從ReS2到WS2傳輸光生載流子.所以從WS2到ReS2的光生載流子的時(shí)間動(dòng)力學(xué)可直接評(píng)估WS2&ReS2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量.如上圖的插圖所 ...

態(tài)躍遷到某個(gè)激發(fā)態(tài)，再以輻射躍遷的方式發(fā)出熒光回到基態(tài)。激發(fā)停止之后，分子激發(fā)出的熒光強(qiáng)度降到激發(fā)最大強(qiáng)度時(shí)的1/e所需的時(shí)間被稱為熒光壽命，它表示粒子在激發(fā)態(tài)存在的平均時(shí)間，一般被稱為激發(fā)態(tài)的熒光壽命。熒光壽命僅僅與熒光物質(zhì)自身的結(jié)構(gòu)和其所處的微環(huán)境的極性和粘度等條件有關(guān)，而與激發(fā)光強(qiáng)度、熒光團(tuán)濃度無(wú)關(guān)，因此通常來(lái)說(shuō)是絕對(duì)的。通過(guò)測(cè)定熒光壽命，我們可以直接了解所研究的體系所發(fā)生的變化，了解體系中許多復(fù)雜的分子間作用過(guò)程。時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)法（TCSPC）是目前測(cè)量熒光壽命的主要技術(shù)，其工作原理如下圖所示：使用一個(gè)窄脈沖激光激發(fā)樣品，然后檢測(cè)樣品發(fā)出的第一個(gè)熒光光子到達(dá)光信號(hào)接收器的時(shí)間。由時(shí) ...

的光子以產(chǎn)生激發(fā)態(tài)。當(dāng)受到光的激發(fā)，鈣鈦礦價(jià)帶中的電子躍遷到導(dǎo)帶，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，空穴和電子分別往正極，負(fù)極遷移，載流子的定向移動(dòng)于是形成光電流。 ...

下三種：a 激發(fā)態(tài)吸收ESA激發(fā)態(tài)吸收是指同一個(gè)粒子從基態(tài)通過(guò)連續(xù)多光子吸收到達(dá)能量較高的激發(fā)態(tài)。首先,發(fā)光中心處于基態(tài)G上的離子吸收一個(gè)能量為φ1的光子，躍遷至中間亞穩(wěn)態(tài)E1能級(jí),若光子的振動(dòng)能量恰好與E1能級(jí)及更高激發(fā)態(tài)能級(jí)E2的能量間隔匹配,那么E1能級(jí)上的該離子通過(guò)吸收光子能量而躍遷至E2能級(jí)，從而形成雙光子吸收,只要高能級(jí)上粒子數(shù)量夠多,形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn),那么就可以實(shí)現(xiàn)較高頻率的激光發(fā)射,出現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。b 能量傳遞過(guò)程ETU能量傳遞是指通過(guò)非輻射過(guò)程將兩個(gè)能量相近的激發(fā)態(tài)離子A、B耦合，其中A把能量轉(zhuǎn)移給B回到基態(tài)，B接受能量而躍遷到更高的能態(tài)，從而使B能夠從更高的能級(jí)發(fā)射。c 光子 ...

（低能級(jí)）向激發(fā)態(tài)（高能級(jí)）躍遷時(shí)，需要從外界吸收一個(gè)光子；而當(dāng)原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)，則需要向外界釋放一個(gè)光子。一個(gè)光子的能量：當(dāng)我們用一個(gè)入射光子掠過(guò)原子時(shí)，就有一定幾率使該原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，從而釋放出一個(gè)光子，最終，我們將得到兩個(gè)光子（入射光子和受激輻射所產(chǎn)生的光子）。并且，原子受激輻射所產(chǎn)生的光子與原入射光的光子是性質(zhì)全同的，即能量（頻率）、偏振、相位都相同。這就是受激輻射的光放大現(xiàn)象，也是激光產(chǎn)生的底層機(jī)制。那么，只要我們讓足夠多的原子受激輻射（從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷），不就可以將原入射光放大，從而產(chǎn)生激光了么？雖然原理上是這樣，但要產(chǎn)生激光卻并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，因?yàn)樵映擞惺芗ぽ? ...

光光子前處于激發(fā)態(tài)的平均時(shí)間。圖1所示的指數(shù)衰減曲線說(shuō)明了熒光發(fā)射時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分布。單熒光團(tuán)的熒光時(shí)間輪廓符合壽命常數(shù)τ的指數(shù)函數(shù)，而拉曼發(fā)射幾乎與激發(fā)激光同時(shí)發(fā)生。由于拉曼信號(hào)比熒光信號(hào)的發(fā)射速度快得多，因此選擇合適的時(shí)間門寬度，原則上可以在檢測(cè)拉曼信號(hào)的同時(shí)最小化熒光的貢獻(xiàn)。圖1.激發(fā)激光脈沖、發(fā)射拉曼散射信號(hào)和發(fā)射熒光的時(shí)間輪廓。熒光強(qiáng)度隨壽命呈指數(shù)衰減，而拉曼發(fā)射幾乎與激發(fā)激光脈沖同時(shí)發(fā)生。例如通過(guò)光學(xué)驅(qū)動(dòng)的克爾門去除拉曼信號(hào)中的熒光?？藸栭T是由一個(gè)非線性的克爾介質(zhì)組成的兩個(gè)交叉偏振器。由于光學(xué)克爾效應(yīng)，克爾介質(zhì)與高能門控激光脈沖之間的非線性相互作用產(chǎn)生了瞬態(tài)各向異性，使得任何入射線偏振 ...

模式共用處于激發(fā)態(tài)的原子，所以它們會(huì)爭(zhēng)奪這些原子。當(dāng)僅存在2或3種模式時(shí)，這一點(diǎn)最為顯著，因?yàn)槊糠N模式都占總輸出功率的很大一部分。因此，極化輸出功率曲線的包絡(luò)線的形狀一定是非高斯的。而一旦理解了模式競(jìng)爭(zhēng)的規(guī)律就能更好的理解輸出功率曲線的形狀：1個(gè)模式：在模式掃描期間，輸出功率將平滑地變化，大致遵循高斯氖增益曲線的輪廓（減去激光閾值）。真正的激光器在整個(gè)模式掃描過(guò)程中可以是單模的唯一方法是，腔體大約為10厘米或更小，或者有一種額外的方法強(qiáng)制 SLM 操作（例如腔內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)具）。但稍長(zhǎng)的管子將在部分模式掃描中以單模式運(yùn)行，其余模式為2模式。典型1mW隨機(jī)偏振氦氖激光管的縱模掃描圖顯示了Melles ...

從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的能量要求時(shí)，多光子激發(fā)發(fā)生。熒光信號(hào)可以是進(jìn)入生物樣品的外源探針（Hpechst,AlexaFluor488等），也可以是內(nèi)源分子（NAD(P)H或逆轉(zhuǎn)錄熒光蛋白）。（2）多光子成像對(duì)二次諧波（Second harmonic generation, SHG）生成敏感，即兩個(gè)光子瞬間將它們的能量轉(zhuǎn)移到一個(gè)波長(zhǎng)減半的光子上。二次諧波生成不需要熒光基團(tuán)，但要求分子結(jié)構(gòu)是高度有序和特別對(duì)稱的。最常見的滿足二次諧波生成的生物結(jié)構(gòu)是膠原。（3）多光子成像是一種非線性的過(guò)程，信號(hào)產(chǎn)生要求功率密度達(dá)到MW/cm2的量級(jí)。如此量級(jí)只有在顯微物鏡的焦平面才可以達(dá)到，因而將可以觀測(cè)的信號(hào)限制在了 ...

全部都激發(fā)到激發(fā)態(tài)上（或其他基態(tài)上），使吸收達(dá)到飽和。這時(shí)對(duì)于探測(cè)光，沒(méi)有對(duì)于的原子來(lái)共振吸收，預(yù)期的吸收不存在，弱光束可以幾乎無(wú)損的通過(guò)原子蒸氣。只有速度為或者方向與光束垂直的原子即對(duì)光沒(méi)有多普勒效應(yīng)的原子會(huì)同時(shí)和兩束光共振，引發(fā)飽和吸收現(xiàn)象。通過(guò)光電探測(cè)器接收后，呈現(xiàn)在示波器上的功率曲線則為吸收峰的狀態(tài)。銣原子D1線的飽和吸收光譜此外在兩個(gè)超精細(xì)躍遷線的中間，也存在交叉共振吸收峰，其產(chǎn)生的原理同樣是多普勒效應(yīng)。若原子以速度v運(yùn)動(dòng)，方向與泵浦光相反，泵浦光與探測(cè)光頻率均為，由于多普勒效應(yīng)，該原子“感受”到的泵浦光頻率 以及探測(cè)光頻率，可以發(fā)現(xiàn)對(duì)原子來(lái)說(shuō)兩束光的多普勒移頻量是相等的。當(dāng)激光頻率 ...