Das vorliegende Buch beruht im wesentlichen auf den Materialien meiner Vorlesungen, die ich wahrend der Friihjahrsschule des Fachverbandes Optik der Physika lischen Gesellschaft der DDR (April 1974, Friedrichs brunn/Harz, DDR) und in der Jenaer Universitat im Februar 1975 auf Einladung von Professor M. SCHUBERT von der Friedrich-Schiller-Universitat Jena und von Pro fessor K.-H. MULLER aus dem VEB Carl Zeiss Jena ge halten habe. lch mochte diese Gelegenheit nutzen, diesen Herren meinen Dank ffir die erwiesene Gastfreundschaft in Friedrichsbrunn und in J ena zum Ausdruck zu bringen. In meinem Buch habe ich versucht, neben den bereits gesicherten Ergebnissen auch die Entwicklungstendenzen und diemoglichen neuartigen Anwendungen der Laser spektroskopie zu behandeln. Diese perspektivischen An gaben httben sich in der Folgezeit iiberall dort bestiitigt, wo auf Teilgebieten der Laserspektroskopie neue Ent wicklungsrichtungen sichtbar geworden sind. Dies be zieht sich insbesondere auf die als abstimmbare Strah lungsquellen zu verwendenden Excimeren-Laser, auf koharente Strahlungsquellen mit Wellenlangen um 100 nm und darunter mittels nichtlinearer Frequenzwandlung und auf den Nachweis sehr kleiner Atomkonzentrationen. Es hat mich besonders gefreut, daB die miihevolle Arbeit der Redaktion der Ubersetzung liebenswiirdiger Weise von den erfahrenen Wissenschaftlern Prof. Dr. MAx: SCHUBERT von der Sektion Physik der Friedrich Schiller-Universitat Jena und Dr. EDGAR KLOSE yom Zentralinstitut fiir Optik und Spektroskopie der Akademie der Wissenschaften der DDR iibernommen wurde. Vorwort 4 Durch sie wurden viele wertvolle Zusatze, Verbesse rungen und Korrekturen in den Text eingebracht, wofiir ich ihnen meinen aufrichtigen Dank sagen mochte.

Inhalt

Einleitung. Allgemeine Problemstellung.- 2. Entwicklungsstand der Laser mit abstimmbarer Frequenz.- 2.1. Laser mit großer Verstärkerbandbreite.- 2.2. Laser mit schmaler durchstimmbarer Verstärkerlinie.- 2.3. Nichtlineare Frequenzwandlung.- 3. Lineare Laserspektroskopie.- 3.1. Grundlegende Methoden.- 3.2. Messung der Transmission. Die Absorptionsmethode.- 3.3. Die Methode der Intra-Cavity-Absorption.- 3.4. Die opto-akustische Methode.- 3.5. Die Fluoreszenzmethode.- 3.6. Vergleich der Methoden.- 4. Nichtlineare Laserspektroskopie bei Eliminierung der Doppler-Verbreiterung.- 4.1. Die Doppler-Verbreiterung und Methoden ihrer Eliminierung.- 4.2. Sättigungs-Absorptionsspektroskopie.- 4.3. Spektroskopie gekoppelter Übergänge.- 4.4. Zweiphotonenspektroskopie.- 4.5. Vergleich der verschiedenen Methoden.- 4.6. Anwendungsgebiete.- 5. Laser-Raman-Spektroskopie.- 5.1. Die spontane Raman-Streuung.- 5.2. Inverse Raman-Streuung.- 5.3. Die aktive Raman-Streuung.- 6. Der Nachweis kleiner Atom- und Molekülkonzentrationen.- 6.1. Lokaler Nachweis von Atomen.- 6.2. Selektiver lokaler Nachweis von Molekülen.- 6.3. Der Nachweis von Atomen und Molekülen auf große Distanz.- 7. Zweiphotonen-Absorptions-Spektroskopie.- 8. Die Spektroskopie angeregter Zustände.- 8.1. Selektiv angeregte Zustände.- 8.2. Selektive Anregung von Molekülen.- 8.3. Picosekundenspektroskopie angeregter Moleküle.- 9. Literaturverzeichnis.- 10. Sachverzeichnis.