Fluorescencia de absorción de dos fotones del aire

Question

Me pregunto si hay componentes importantes del aire capaces de sufrir absorción de dos fotones y, en última instancia, fluorescencia en el espectro visible. Las longitudes de onda originales de los fotones absorbidos no son un problema, como tampoco lo es la intensidad de la luz, siempre que el fotón emitido esté entre 390 y 700 nm. Lo ideal sería que los dos fotones tuvieran diferentes longitudes de onda (¿es posible la absorción bifotónica con dos fotones de diferente longitud de onda? No he podido encontrar mucha literatura al respecto), pero no es un gran problema si son iguales. He visto algunos artículos que sugieren que la fluorescencia de absorción de dos fotones es posible para el nitrógeno atómico y el oxígeno atómico en el plasma atmosférico, pero no he visto nada que proporcione información sobre el oxígeno diatómico o el nitrógeno, y nada sobre nada en la atmósfera regular.

Gracias.

Answer 1

Para empezar, aquí hay un enlace con información básica sobre la absorción de dos fotones. fotónica rp . En general, se puede excitar cualquier transición permitida con un fotón de energía $\Delta E = E_2 - E_1$ donde $E_2$ y $E_1$ son las energías de los estados superior e inferior del átomo/molécula. La absorción de 2 fotones es simplemente excitar la transición con 2 fotones simultáneos cuyas energías suman $\Delta E $ . Así que hay ciertamente 2 transiciones de fotones de oxígeno molecular y nitrógeno.

La razón por la que no se ven muchos artículos sobre ellos es porque las longitudes de onda de absorción de fotón único para especies moleculares son generalmente fáciles de alcanzar con nuestra tecnología láser actual, y las secciones transversales de absorción de fotón único son mucho mayores.

Espero que haya transiciones de 1 o 2 fotones de oxígeno molecular y nitrógeno en el rango de longitud de onda sobre el que estás preguntando. puedes inspeccionar sus diagramas de niveles de energía (diagramas de Grotrian) para ver qué transiciones de estado básico están disponibles.