時(shí)間分辨光譜基礎(chǔ)

第1章 時(shí)間分辨光譜概述
1.1 時(shí)間分辨光譜的基本原理
1.2 時(shí)間分辨光譜發(fā)展的簡(jiǎn)要回顧
第2章 分子運(yùn)動(dòng)變化的微觀動(dòng)態(tài)學(xué)過(guò)程
2.1 分子的狀態(tài)描述及其能量計(jì)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(ài)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(wú)輻射躍遷
2.5 激發(fā)能傳遞
2.5.1 共振傳能機(jī)理
2.5.2 非彈性碰撞傳能和激子能量傳遞
2.6 電子轉(zhuǎn)移
2.6.1 電子轉(zhuǎn)移速率的經(jīng)典理論描述
2.6.2 電子轉(zhuǎn)移速率的量子理論描述
2.7 分子轉(zhuǎn)動(dòng)擴(kuò)散
2.8 激發(fā)態(tài)分子過(guò)程動(dòng)力學(xué)
2.8.1 不同波形脈沖激發(fā)的簡(jiǎn)單激發(fā)態(tài)分子過(guò)程的動(dòng)力學(xué)規(guī)律
2.8.2 6脈沖激發(fā)的復(fù)雜激發(fā)態(tài)分子過(guò)程的衰變動(dòng)力學(xué)規(guī)律
附錄2.1 相互可逆轉(zhuǎn)換的激發(fā)態(tài)分子衰變過(guò)程的動(dòng)力學(xué)方程
第3章 光脈沖技術(shù)的基本知識(shí)
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(dǎo)體激光器
3.2.4 有機(jī)液體染料激光器
3.3 光束傳輸參數(shù)變換
3.3.1 光束空間傳播方向變換——折射、聚焦和準(zhǔn)直
3.3.2 光束偏振特性的選擇和控制
3.3.3 光束的波長(zhǎng)選擇
3.3.4 光束傳播的時(shí)間選通
3.4 激光器的Q調(diào)制和鎖模
3.4.1 激光器的O調(diào)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(diào)制
3.6.1 光學(xué)混頻
3.6.2 諧波產(chǎn)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(guò)程分析
3.7.2 激光脈沖能量放大系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.7.3 激光脈沖能量放大方法中的幾個(gè)技術(shù)考慮
3.8 激光脈沖的時(shí)間特性調(diào)制——脈沖寬度“壓縮”
第4章 微弱、瞬變光譜信號(hào)探測(cè)及數(shù)據(jù)處理
4.1 光信號(hào)探測(cè)器的基本特性參數(shù)及噪聲
4.1.1 光信號(hào)探測(cè)器的基本特性參數(shù)
4.1.2 光信號(hào)探測(cè)器的噪聲
4.2 光電探測(cè)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(cè)器
4.2.3 條紋攝像管
4.3 信號(hào)再生技術(shù)
4.3.1 鎖相放大
4.3.2 信號(hào)平均
4.3.3 光子計(jì)數(shù)
4.4 微弱、瞬變超短脈沖信號(hào)的非線性光學(xué)方法測(cè)量
4.4.1 激光超短脈沖寬度測(cè)量
4.4.2 快速分子過(guò)程的高時(shí)間分辨跟蹤監(jiān)測(cè)
4.5 脈沖光信號(hào)測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理
4.5.1 基本考慮
4.5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果修正
4.5.3 解卷積處理的數(shù)學(xué)方法
4.5.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的幾個(gè)實(shí)際問(wèn)題
第5章 時(shí)間分辨吸收光譜方法
5.1 分子吸收光譜的特征參數(shù)
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(qiáng)度
5.1.3 環(huán)境對(duì)電子吸收光譜的影響
5.1.4 吸收光譜實(shí)驗(yàn)測(cè)量中的幾點(diǎn)技術(shù)考慮
5.2 時(shí)間分辨吸收光譜方法的原型——閃光光解
5.2.1 通用設(shè)備單元及相關(guān)的技術(shù)考慮
5.2.2 動(dòng)力學(xué)光度測(cè)量技術(shù)
5.2.3 閃光光譜測(cè)量技術(shù)
5.2.4 應(yīng)用示例
5.3 激光閃光光解一激發(fā)一探測(cè)雙脈沖時(shí)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(cè)用的激光脈沖
5.3.3 激發(fā)和探測(cè)光脈沖間的時(shí)間同步和相對(duì)時(shí)間延遲
5.3.4 激發(fā)和探測(cè)光路設(shè)計(jì)
5.3.5 瞬態(tài)吸收的時(shí)間分辨吸收光譜的信號(hào)檢測(cè)
5.3.6 典型的激發(fā)一探測(cè)雙脈沖時(shí)間分辨吸收測(cè)量系統(tǒng)
5.4 ns激發(fā)-探測(cè)雙脈沖時(shí)間分辨吸收光譜的典型應(yīng)用實(shí)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(cè)雙脈沖時(shí)間分辨吸收光譜的典型應(yīng)用
5.5.1 激發(fā)態(tài)分子在不同電子狀態(tài)間的內(nèi)轉(zhuǎn)換——Sn→Sn-1、Tn→Tn-1、系間躥躍等無(wú)輻射躍遷過(guò)程
5.5.2 分子空間取向弛豫
5.5.3 分子內(nèi)和分子間的電子轉(zhuǎn)移
附錄5.1 一些常用有機(jī)溶劑的性質(zhì)參數(shù)
第6章 時(shí)間分辨熒光光譜方法
6.1 分子熒光光譜的幾個(gè)基本特性參數(shù)
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(shí)間特性及熒光量子產(chǎn)率
6.1.4 分子熒光的猝滅現(xiàn)象——Stern-Volmer方程
6.2 熒光強(qiáng)度測(cè)量的影響因素修正
6.2.1 自吸收效應(yīng)
6.2.2 幾何光學(xué)因素考慮
6.2.3 光柵效應(yīng)修正
6.3 分子熒光過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
6.3.1 條紋攝像技術(shù)用于熒光過(guò)程的實(shí)時(shí)測(cè)量的幾個(gè)基本枝術(shù)考慮
6.3.2 典型的條紋攝像測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置
6.4 熒光衰變過(guò)程的脈沖取樣測(cè)量
6.4.1 電子學(xué)取樣測(cè)量
6.4.2 光學(xué)取樣測(cè)量
6.5 熒光過(guò)程的時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)測(cè)量
6.5.1 基本原理
6.5.2 測(cè)量方法
6.5.3 方法特點(diǎn)
6.5.4 測(cè)量系統(tǒng)和設(shè)備單元
6.5.5 幾點(diǎn)具體的實(shí)驗(yàn)技術(shù)考慮
6.6 熒光衰變過(guò)程的相位調(diào)制測(cè)量方法
6.7 熒光衰變過(guò)程測(cè)量及熒光發(fā)射光譜譜圖應(yīng)用
6.7.1 熒光強(qiáng)度衰變測(cè)量及典型應(yīng)用
6.7.2 時(shí)間分辨熒光發(fā)射光譜譜圖測(cè)量及典型應(yīng)用
6.8 熒光各向異性弛豫及應(yīng)用
6.8.1 一般理論描述
6.8.2 影響熒光各向異性弛豫過(guò)程動(dòng)力學(xué)規(guī)律的一些因素
6.8.3 熒光各向異性弛豫過(guò)程的測(cè)量方法及一些技術(shù)考慮
6.8.4 熒光各向異性弛豫過(guò)程測(cè)量方法的一些應(yīng)用實(shí)例
第7章 時(shí)間分辨拉曼光譜方法
7.1 拉曼散射的產(chǎn)生原理及特性——經(jīng)典理論描述
7.1.1 拉曼散射的產(chǎn)生原理
7.1.2 拉曼散射的光強(qiáng)度及偏振特性
7.2 拉曼散射和分子振動(dòng)的量子理論分析
7.2.1 拉曼散射現(xiàn)象的量子理論描述
7.2.2 拉曼散射的頻率特性——非簡(jiǎn)諧振動(dòng)和費(fèi)米共振現(xiàn)象
7.2.3 拉曼散射的強(qiáng)度特性——共振增強(qiáng)效應(yīng)
7.3 簡(jiǎn)正振動(dòng)頻率計(jì)算
7.3.1 分子振動(dòng)的經(jīng)典理論描述——簡(jiǎn)正振動(dòng)模式
7.3.2 多原子分子振動(dòng)的內(nèi)坐標(biāo)和對(duì)稱坐標(biāo)表述
7.3.3 分子振動(dòng)頻率的定量計(jì)算示例
7.3.4 多原子分子振動(dòng)的簡(jiǎn)正坐標(biāo)分析方法概述
7.3.5 簡(jiǎn)正坐標(biāo)分析用的各種力場(chǎng)
7.4 拉曼散射頻率和分子結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)——光譜譜帶歸屬
7.5 拉曼散射光譜測(cè)量的基本實(shí)驗(yàn)設(shè)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(hào)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(hào)的檢測(cè)
7.5.6 拉曼散射信號(hào)的頻率和強(qiáng)度標(biāo)定
7.6 時(shí)間分辨拉曼散射光譜測(cè)量中的技術(shù)考慮及典型的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
7.6.1 拉曼散射信號(hào)增強(qiáng)
7.6.2 熒光背景抑制
7.7 時(shí)間分辨拉曼散射光譜應(yīng)用的典型事例
附錄7.1 拉曼散射光譜譜帶的基團(tuán)頻率
附錄7.2 四苯基卟啉拉曼振動(dòng)模
附錄7.3 光譜信號(hào)的傅里葉變換檢測(cè)
第8章 時(shí)間分辨光譜應(yīng)用的新課題
8.1 人們對(duì)光合作用過(guò)程已知道了些什么
8.2 時(shí)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(gè)時(shí)間分辨光譜研究課題