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時間分辨光譜（Time-Resolved Spectroscopy），是一種能夠觀測物理和化學過程中微小變化的技術。它通過對光譜隨時間的變化進行記錄，以獲取在瞬間發生的現象和過程的信息，這是傳統積分光譜技術無法提供的。
原理及發展
時間分辨光譜技術的發展得益于皮秒激光脈沖的出現。1966年，首次使用鎖模Nd:YAG激光器實現了皮秒級別的超短光脈沖。隨著技術的進步，現在可以使用聲光調制鎖模染料激光器產生更短的光脈沖。通過光學延遲或同時泵浦兩臺染料激光器，可以精確控制泵浦和探測激光脈沖的時間間隔。在氣體環境中，由于分子間的作用相對較弱，因此小分子之間的能量傳遞和反應通常發生在納秒至毫秒級別。使用準分子激光和染料激光作為泵浦和探測源，可以對這一過程進行研究。為了捕捉極其短暫的過程，時間分辨光譜技術通常采用短脈沖或超短脈沖的可調諧光源，如脈沖染料激光和摻鈦藍寶石激光。這種技術的應用已經揭示了許多新的現象和機制，包括分子間的能量轉移、電子在分子內的遷移、化學反應的動力學過程，以及光生物學的基本過程。
應用
時間分辨光譜技術在多個領域有著廣泛的應用。對于研究分子激發態壽命，常見的方法有條紋相機法和泵浦探測法。前者可以直接測量熒光壽命，雖然設備成本較高，但精度更高；后者則是通過測量激發光和發射光之間的時間差來確定分子激發態壽命。當使用熒光光譜法鑒別物質種類遇到困難時，時間分辨光譜技術可以幫助解決這個問題。
參考資料 >
超快吸附過程太赫茲時間分辨光譜表征與評價.萬方數據.2024-10-30
一種新的時間分辨光譜測量方法.萬方數據.2024-10-30
三維光譜學.萬方數據.2024-10-30