Molecular and Laser Spectroscopy

طیف مولکول‌های حاوی بیش از یک اتم، لزوماً از اتم‌های منفرد هستند. آنها نه تنها از نظر تعداد خطوط طیفی، بلکه در پدیده‌های کیفی متفاوتی که در اتم‌های منفرد مشابهی ندارند، بسیار پیچیده‌تر از آن‌هایی هستند که غنی‌تر هستند. از نظر تاریخی، طیف‌های مولکولی بسیاری از فیزیک‌های بنیادی مانند ارتباط بین آمار چرخش هسته‌ای را آشکار کرده‌اند. آنها مدل هایی از سیستم های فیزیکی ارائه کرده اند که در زمینه های کاملاً متفاوتی مانند فیزیک ذرات مفید بوده اند. به ویژه، طیف های مولکولی در درک پیوندهای شیمیایی اهمیت اساسی دارند. آنها نه تنها طول پیوند بلکه قدرت پتانسیل پیوند بین اتم ها را نیز آشکار می کنند. علاوه بر این، این اندازه‌گیری‌ها برای حالت‌های برانگیخته الکترونیکی، و همچنین برای حالت پایه، و برای مولکول‌های کوتاه‌مدت ناپایدار به‌دست می‌آیند. در سال‌های اخیر، لیزرهای قابل تنظیم ابزار قدرتمندی برای اندازه‌گیری و آنالیز طیف‌های مولکولی ارائه کرده‌اند. حتی قبل از آن، مولکول‌ها در لیزرها استفاده می‌شدند، به ویژه در لیزر دی‌اکسید کربن، که کاربردهای صنعتی زیادی پیدا می‌کند.

The spectra of molecules containing more than one atom are necessarily of single atoms. They are correspondingly much more complex than those richer, not only in the number of spectral lines, but also in qualitatively different phenomena which do not have any counterpart in single atoms. Historically, molecular spectra have revealed much fundamental phy­ sics, such as the connection between nuclear spin statistics. They have pro­ vided models of physical systems which have been useful in quite different areas, such as particle physics. Most especially, molecular spectra are of fundamental importance in understanding chemical bonding. They reveal not only bond lengths but also the strength of the bonding potential between atoms. Moreover, these measurements are obtained for electronic excited states, as well as for the ground state, and for unstable short-lived molecules. In recent years, tunable lasers have provided powerful tools for the measurement and analysis of molecular spectra. Even before that, molecules were being used in lasers, most notably in the carbon dioxide laser, which finds many industrial applications.