Doppelresonanzspektroskopie, ein Verfahren der hochauflösenden Laserspektroskopie. Sie ist eine häufig verwendete Methode der Absorptionsspektroskopie, bei der in der Regel zwei Strahlungsfelder unterschiedlicher Frequenz zur Spektroskopie gekoppelter Atom- bzw. Molekülübergänge benutzt werden. Die wesentlichen Varianten der D. sind in der Abb. dargestellt. Durch Einstrahlung eines intensiven Strahlungsfeldes, das sich mit dem ersten Übergang in Resonanz befindet, ändert man die Besetzung der beiden beteiligten Niveaus. Diese Änderung wird mit einem weiteren, mit dem zweiten Übergang resonanten Strahlungsfeld (in der Regel mit einem Probestrahl geringer Intensität) z.B. durch eine Transmissionsmessung empfindlich nachgewiesen. Das gilt auch für den Fall, daß die beiden Übergänge nicht durch ein gemeinsames Niveau direkt gekoppelt (a, b, c), sondern durch Stöße oder andere Relaxationsprozesse miteinander verbunden sind (d). Die D. ist besonders für die Spektroskopie angeregter Zustände (b, c, d) von großer Bedeutung. Durch Kombination von Strahlungsfeldern aus unterschiedlichen Wellenlängenbereichen (z.B. sichtbare Strahlung, nahes und mittleres Infrarot (IR), fernes Infrarot (FIR)) können die verschiedenen Typen von Molekülübergängen (Elektronen-, Schwingungs- oder Rotationsübergänge) untersucht werden. In jedem Falle erhält man die interessierende spektroskopische Information mit hoher spektraler Auflösung, wenn man Laserlicht mit hinreichend geringer Linienbreite verwendet. Bei geeigneter Wahl der experimentellen Bedingungen läßt sich unter Ausnutzung der Sättigungseffekte auch eine Doppler-freie Laserspektroskopie durchführen. In diesem Falle lassen sich z.B. Feinstruktur- und Hyperfeinstrukturaufspaltungen des unteren bzw. des oberen Niveaus (Abb. a, b) mit höchster Präzision vermessen. Dabei kann an Stelle eines der beiden Laserfelder auch ein resonantes Hochfrequenzfeld verwendet werden (Hochfrequenzspektroskopie).

Die Methoden der Doppelresonanz finden auch in der Fluoreszenzspektroskopie Anwendung.

Doppelresonanzspektroskopie: Verschiedene Varianten.
1, 2, 2', 3 Atom- bzw. Molekülniveaus.