什么是饱和光束？
依据激光的两种主要性质：窄的谱线宽度和高的强度。所使用的激光器多是连续波调频激光器，特别是染料激光器。在强激光光束中，气体原子吸收光子的速率超过了原子返回原始能级的速率，因而能够使吸收给定频率的光子的原子数目有所减少。这就是说，激光光束在道路上“扫除了”吸收这种频率的原子。当以相同频率的另一光束沿着同一道路通过气体样品时，就会发现气体原子对这种频率的光的吸收减少了。
实际上，利用这种效应进行高分辨光谱学的研究时，是把调频激光器的光束分裂成一个强的饱和光束和一个弱的测试光束。所谓饱和光束，粗略地说，就是能够激发大数目的原子，使原子的激发呈现饱和状态。这两条光束沿着相同的路程通过气体原子样品，但它们的传播方向相反。当激光器的输出频率进行扫描并且正好调到原子能级跃迁的频率时，强的饱和光束便为一组特定的原子所吸收，这些原子在光束方向的速度分量为零。而在光束方向有速度分量的原子，由于多普勒效应，便不会吸收饱和光束中的光子。
饱和光束就使得选定的态上的原子数目减少，因而在测试光束通过原子样品时，相应地经受到了小的吸收。这种吸收的频率范围由于没有多普勒效应而很窄。如果激光光束的频率稍稍偏离于原子跃迁的频率，则两个光束便分别地和不同的原子发生相互作用，而不是像光束的频率恰好为原子跃迁频率时，两个光束和同一原子发生相互作用那样。
因此，饱和光束对于测试光束的吸收便不起任何作用。由此可见，饱和光谱技术给出的测试光束信号的宽度很窄，几乎接近谱线的自然宽度。
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