用皮秒（10-12秒）級脈沖激光技術研究光化學反應動態(tài)學的化學分支學科。光化學反應總是和激發(fā)態(tài)聯(lián)系在一起的，激發(fā)態(tài)的壽命都很短，很快就衰變到基態(tài)，因此，光化學過程都是速度極快的過程，與此同時還常常伴隨許多光物理過程，弄清光物理過程對于全面認識光化學反應也是非常必要的。在液相中，很多光物理和光化學過程是在小于10-8秒的時間內(nèi)完成的，例如，順-反異構體的同構化、電荷轉(zhuǎn)移、質(zhì)子轉(zhuǎn)移、激發(fā)態(tài)的輻射躍遷、激發(fā)態(tài)分子的碰撞解離等過程。欲觀察這些過程，就必須用皮秒激光脈沖。1966年第一次用鎖膜激光器獲得了皮秒超短脈沖，皮秒光化學也就隨之誕生。 WY3_7k8u
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皮秒脈沖有兩個特點：①脈寬只有10-12秒。②脈沖功率高。前者能直接研究大部分瞬態(tài)基元反應，后者使許多過去無法實現(xiàn)的對極微弱的高階非線性現(xiàn)象的觀察成為現(xiàn)實。皮秒脈沖激光的作用有：①用來泵浦反應物分子，使其從基態(tài)激發(fā)到激發(fā)態(tài)。②用來作探測手段，探測激發(fā)態(tài)或其他中間物的瞬態(tài)行為，測定它們的結構，為此需要采用雙激光脈沖，即泵浦激光脈沖和探測激光脈沖。兩個脈沖的時間間隔應準確地加以控制，通常用光學延遲的辦法，實現(xiàn)同一激光脈沖兩用的目的。 89ZDOji?O
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最初，皮秒脈沖在化學上的應用是研究溶液中染料分子激發(fā)態(tài)的壽命和弛豫過程，利用雙皮秒脈沖激發(fā)，并檢測其熒光，實時地觀察激發(fā)態(tài)行為。近年來，在化學動態(tài)學研究中，將皮秒脈沖與射流技術（分子束技術）結合起來，研究單分子反應動力學。一個化學反應過程包含著許多基元反應，搞清楚這些基元反應對于宏觀化學反應動力學機理研究具有十分重要的意義。 9PW m@
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用皮秒激光脈沖研究順 、反式1，2-二苯乙烯的同構化過程，發(fā)現(xiàn)溶解在正己烷中的順式1，2-二苯乙烯在紫外線作用下，首先生成壽命為3皮秒的中間體，然后過渡到壽命為1.35皮秒的激發(fā)態(tài)，最后才轉(zhuǎn)變?yōu)榉词?，2-二苯乙烯。 i{4'cdr?
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皮秒激光脈沖技術仍在不斷發(fā)展之中，激光脈沖的脈寬已從皮秒級縮短至飛秒（10-15秒）級。美國貝爾實驗室報道了脈寬只有8×10-15秒、中心波長為620納米的激光脈沖，這樣窄的脈寬已經(jīng)達到理論極限值，因為按海森堡測不準原理，在紫外和可見光范圍內(nèi)，時間分辨的極限是10-15秒量級，在x射線區(qū)，極限為10-18秒量級。
