中文摘要：

分子振转能级的碰撞激发在许多物理和化学过程中起本质的作用，对理解分子-分子相互作用及研制新型激光器有重要意义。本项目研究碱分子激发态与H2间的电子-振转碰撞能量转移，利用相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）光谱技术探测碰撞激发H2振转能级的布居数分布，由扫描和激活CARS谱强度的峰值，通过建立粒子数变化的速率方程组，将计算结果与时间分辨CARS谱拟合，得到布居数之比，从而得碰撞转移的平均振动能和平均转动能。总的碰撞转移能是碱分子的激发能减去其自发辐射能，辐射能包括直接从激发态向基态或亚稳态跃迁以及激发态与H2碰撞后转移到低激发态发生的辐射，记录自发跃迁的时间分辨荧光光谱，分别计算两种类型的转移能得到总的转移能，减去平均振转能后得到平均平动能，从而得到平均振、转能，平均平动能与总转移能之比，改变激光激发波长，由碱分子激发能与碰撞转移能间的关系，研究碱分子与H2碰撞传能的机制。

结论摘要：

分子间态-态能量转移在热输运、热能化率、光抽运动力学和许多化学过程中起重要作用，本项目研究碱分子和H2间的碰撞过程。利用相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）光谱技术检测氢分子的振转分布，实验结果表明，钾、铷、铯等体积较大的分子低位态与氢气碰撞，只在氢气的v=1 和2振动能级上产生布居，而锂、钠等较小的分子低位态，则在v=1 ，2，3上产生布居。从扫描CARS谱峰值，并通过时间分辨CARS轮廓模拟，由速率方程分析确定各能级上布居数之比。锂、钠、钾、铷和铯分子与氢分子电子-振动能量转移的效率分别是0.50,0.49,0.54,0.49和0.50，分配到氢分子振动、转动和平动的能量占转移能的比分别是（0.49,0.01,0.50），（0.46,0.03,0.51），（0.53,0.0 1,0.46），（0.48,0.01,0.51）和（0.44,0.06,0.50），支持近共线碰撞机制。利用光学-光学双共振，研究了高位碱分子与氢气的电子-振动能量转移，对于K2(91∑g+)，扫描CARS谱和时间分辨CARS轮廓表明氢分子在v=1 ，2，3有布居，探测91∑g+→11∑u+, 11∑u+→11∑g+和33Πg→13∑u+跃迁的时间分辨荧光衰减信号，由Stern-Volmer公式，得到了91∑g+，11∑u+和33Πg态的辐射率和碰撞弛豫率，电子-振动能量转移率为56%，对于NaK(61∑+)，在v=1 ，2，3上布居分别占激发氢分子总数的26%，21%和53%，得到61∑+-(1,1), (2,1), (2,2), (2,3), (3,1), (3,2), (3,3)和(3,5)的转移速率系数（单位10-11cm3s-1）分别为5.4±1.6,2.8±0.8,0.6±0.2,1.0±0.3,5.6±1.7,1.4±0.4,2.5±0.8和1.7±0.5。还研究了H2(v=3)与H2(He)的转动能量转移和2H2(v=1)→H2(v=2)+ H2(v=0)的碰撞能量合并过程。