時間分辨光譜基礎

定　價：￥79.00

作　者：	郭礎著
出版社：	高等教育出版社
叢編項：
標　簽：	科學與自然物理學

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ISBN：	9787040360097	出版時間：	2012-10-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數：	540	字數：

內容簡介

　　時間分辨光譜是在傳統光譜學的基礎上結合光脈沖技術和微弱、瞬變光信號檢測方法而發(fā)展起來的一個新興學術領域。它通過實時監(jiān)測分子體系的電子吸收、熒光發(fā)射以及拉曼散射等光譜學現象，跟蹤分子在某些物理、化學過程或呈現特定的生命功能瞬間的構型變換、激發(fā)能弛豫、分子間的能量傳遞和電子轉移等基元步驟運動變化過程的化學動態(tài)學微觀機理，在原子水平上對分子運動變化過程的微觀圖景給出直觀描述，使人們能夠在客觀、準確的事實基礎上，揭示物質分子的一些物理、化學行為以及生命現象奧秘，為巧妙、有效地控制某些令人感興趣的分子過程提供重要科學啟示，并為研究發(fā)展新型功能材料、光電子分子器件（molecular optoelectronic devices）以及生物工程提供可靠的事實依據。《時間分辨光譜基礎》是集作者郭礎科研實踐經驗、結合在紐約市立大學研究生院授課講稿的基礎上寫成的，在系統綜述化學動態(tài)學微觀過程、激光脈沖技術、微弱和瞬變光信號檢測及數據處理方法的同時，分別介紹幾種主要的時間分辨光譜測量及其典型應用實例，其中包括在分子水平上探討光合作用原初過程微觀機理?！稌r間分辨光譜基礎》適合作為物理化學、化學物理專業(yè)本科生和研究生教材，也適合作為功能材料、分子器件以及生物工程等新興交叉學科研究人員的參考讀物。

作者簡介

　　郭礎，先后就讀于北京大學、清華大學、北京石油學院（現中國石油大學）。公派赴莫斯科大學化學系化學動力學專業(yè)學習并獲副博士學位?；貒?，在中國科學院化學物理研究所、中國科學院化學研究所和北京理工大學歷任副、正研究員。1986年應邀赴英國皇家學會戴維一法拉第實驗室任短期訪問教授。1990年起，應聘任紐約市立大學研究生院客座教授、結構和界面分析中心高級研究員。入選紐約科學院會員和Sigma—Xi科學研究會會員。

圖書目錄

第1章時間分辨光譜概述
1.1 時間分辨光譜的基本原理
1.2 時間分辨光譜發(fā)展的簡要回顧
第2章分子運動變化的微觀動態(tài)學過程
2.1 分子的狀態(tài)描述及其能量計算方法
2.2 分子在不同狀態(tài)間的躍遷概率
2.3 分子在不同量子狀態(tài)間的輻射躍遷——愛因斯坦輻射躍遷概率和Franck-Condon原理
2.4 分子在不同量子狀態(tài)間的無輻射躍遷
2.5 激發(fā)能傳遞
2.5.1 共振傳能機理
2.5.2 非彈性碰撞傳能和激子能量傳遞
2.6 電子轉移
2.6.1 電子轉移速率的經典理論描述
2.6.2 電子轉移速率的量子理論描述
2.7 分子轉動擴散
2.8 激發(fā)態(tài)分子過程動力學
2.8.1 不同波形脈沖激發(fā)的簡單激發(fā)態(tài)分子過程的動力學規(guī)律
2.8.2 6脈沖激發(fā)的復雜激發(fā)態(tài)分子過程的衰變動力學規(guī)律
附錄2.1 相互可逆轉換的激發(fā)態(tài)分子衰變過程的動力學方程
第3章光脈沖技術的基本知識
3.1 脈沖放電閃光燈
3.2 脈沖激光器
3.2.1 固體激光器
3.2.2 氣體激光器
3.2.3 半導體激光器
3.2.4 有機液體染料激光器
3.3 光束傳輸參數變換
3.3.1 光束空間傳播方向變換——折射、聚焦和準直
3.3.2 光束偏振特性的選擇和控制
3.3.3 光束的波長選擇
3.3.4 光束傳播的時間選通
3.4 激光器的Q調制和鎖模
3.4.1 激光器的O調制
3.4.2 激光器的鎖模
3.5 單一激光脈沖“選取”
3.6 激光脈沖的光譜頻率調制
3.6.1 光學混頻
3.6.2 諧波產生
3.6.3 光參量振蕩
3.6.4 受激拉曼散射
3.7 激光脈沖的能量放大
3.7.1 激光脈沖振輻變換過程分析
3.7.2 激光脈沖能量放大系統的原理結構設計
3.7.3 激光脈沖能量放大方法中的幾個技術考慮
3.8 激光脈沖的時間特性調制——脈沖寬度“壓縮”
第4章微弱、瞬變光譜信號探測及數據處理
4.1 光信號探測器的基本特性參數及噪聲
4.1.1 光信號探測器的基本特性參數
4.1.2 光信號探測器的噪聲
4.2 光電探測器的類型
4.2.1 光電倍增管
4.2.2 光二極管及列陣式光探測器
4.2.3 條紋攝像管
4.3 信號再生技術
4.3.1 鎖相放大
4.3.2 信號平均
4.3.3 光子計數
4.4 微弱、瞬變超短脈沖信號的非線性光學方法測量
4.4.1 激光超短脈沖寬度測量
4.4.2 快速分子過程的高時間分辨跟蹤監(jiān)測
4.5 脈沖光信號測量結果的數據處理
4.5.1 基本考慮
4.5.2 實驗測量結果修正
4.5.3 解卷積處理的數學方法
4.5.4 實驗數據處理中的幾個實際問題
第5章時間分辨吸收光譜方法
5.1 分子吸收光譜的特征參數
5.1.1 分子吸收光譜的頻率特性
5.1.2 分子吸收光譜的強度
5.1.3 環(huán)境對電子吸收光譜的影響
5.1.4 吸收光譜實驗測量中的幾點技術考慮
5.2 時間分辨吸收光譜方法的原型——閃光光解
5.2.1 通用設備單元及相關的技術考慮
5.2.2 動力學光度測量技術
5.2.3 閃光光譜測量技術
5.2.4 應用示例
5.3 激光閃光光解一激發(fā)一探測雙脈沖時間分辨吸收光譜方法
5.3.1 樣品選擇激發(fā)用的光脈沖
5.3.2 瞬態(tài)吸收探測用的激光脈沖
5.3.3 激發(fā)和探測光脈沖間的時間同步和相對時間延遲
5.3.4 激發(fā)和探測光路設計
5.3.5 瞬態(tài)吸收的時間分辨吸收光譜的信號檢測
5.3.6 典型的激發(fā)一探測雙脈沖時間分辨吸收測量系統
5.4 ns激發(fā)-探測雙脈沖時間分辨吸收光譜的典型應用實例——醌類分子的電子激發(fā)三重態(tài)行為
5.5 ps、fs激發(fā)-探測雙脈沖時間分辨吸收光譜的典型應用
5.5.1 激發(fā)態(tài)分子在不同電子狀態(tài)間的內轉換——Sn→Sn-1、Tn→Tn-1、系間躥躍等無輻射躍遷過程
5.5.2 分子空間取向弛豫
5.5.3 分子內和分子間的電子轉移
附錄5.1 一些常用有機溶劑的性質參數
第6章時間分辨熒光光譜方法
6.1 分子熒光光譜的幾個基本特性參數
6.1.1 分子熒光的頻率特性
6.1.2 分子熒光的偏振特性
6.1.3 分子熒光的時間特性及熒光量子產率
6.1.4 分子熒光的猝滅現象——Stern-Volmer方程
6.2 熒光強度測量的影響因素修正
6.2.1 自吸收效應
6.2.2 幾何光學因素考慮
6.2.3 光柵效應修正
6.3 分子熒光過程的實時監(jiān)測
6.3.1 條紋攝像技術用于熒光過程的實時測量的幾個基本枝術考慮
6.3.2 典型的條紋攝像測量實驗裝置
6.4 熒光衰變過程的脈沖取樣測量
6.4.1 電子學取樣測量
6.4.2 光學取樣測量
6.5 熒光過程的時間相關單光子計數測量
6.5.1 基本原理
6.5.2 測量方法
6.5.3 方法特點
6.5.4 測量系統和設備單元
6.5.5 幾點具體的實驗技術考慮
6.6 熒光衰變過程的相位調制測量方法
6.7 熒光衰變過程測量及熒光發(fā)射光譜譜圖應用
6.7.1 熒光強度衰變測量及典型應用
6.7.2 時間分辨熒光發(fā)射光譜譜圖測量及典型應用
6.8 熒光各向異性弛豫及應用
6.8.1 一般理論描述
6.8.2 影響熒光各向異性弛豫過程動力學規(guī)律的一些因素
6.8.3 熒光各向異性弛豫過程的測量方法及一些技術考慮
6.8.4 熒光各向異性弛豫過程測量方法的一些應用實例
第7章時間分辨拉曼光譜方法
7.1 拉曼散射的產生原理及特性——經典理論描述
7.1.1 拉曼散射的產生原理
7.1.2 拉曼散射的光強度及偏振特性
7.2 拉曼散射和分子振動的量子理論分析
7.2.1 拉曼散射現象的量子理論描述
7.2.2 拉曼散射的頻率特性——非簡諧振動和費米共振現象
7.2.3 拉曼散射的強度特性——共振增強效應
7.3 簡正振動頻率計算
7.3.1 分子振動的經典理論描述——簡正振動模式
7.3.2 多原子分子振動的內坐標和對稱坐標表述
7.3.3 分子振動頻率的定量計算示例
7.3.4 多原子分子振動的簡正坐標分析方法概述
7.3.5 簡正坐標分析用的各種力場
7.4 拉曼散射頻率和分子結構關聯——光譜譜帶歸屬
7.5 拉曼散射光譜測量的基本實驗設備
7.5.1 激發(fā)光源
7.5.2 拉曼散射樣品激發(fā)及散射光信號采集
7.5.3 分光用的色散單元
7.5.4 拉曼散射的樣品處理
7.5.5 拉曼散射信號的檢測
7.5.6 拉曼散射信號的頻率和強度標定
7.6 時間分辨拉曼散射光譜測量中的技術考慮及典型的實驗系統設計
7.6.1 拉曼散射信號增強
7.6.2 熒光背景抑制
7.7 時間分辨拉曼散射光譜應用的典型事例
附錄7.1 拉曼散射光譜譜帶的基團頻率
附錄7.2 四苯基卟啉拉曼振動模
附錄7.3 光譜信號的傅里葉變換檢測
第8章時間分辨光譜應用的新課題
8.1 人們對光合作用過程已知道了些什么
8.2 時間分辨光譜研究告訴了人們些什么
8.3 令人感興趣的一個時間分辨光譜研究課題