時間分辨光譜基礎(chǔ)

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(yùn)動變化的微觀動態(tài)學(xué)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(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)動擴(kuò)散
2.8 激發(fā)態(tài)分子過程動力學(xué)
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(xué)規(guī)律
2.8.2 6脈沖激發(fā)的復(fù)雜激發(fā)態(tài)分子過程的衰變動力學(xué)規(guī)律
附錄2.1 相互可逆轉(zhuǎn)換的激發(fā)態(tài)分子衰變過程的動力學(xué)方程
第3章 光脈沖技術(shù)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(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 光束的波長選擇
3.3.4 光束傳播的時間選通
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
3.7.3 激光脈沖能量放大方法中的幾個技術(shù)考慮
3.8 激光脈沖的時間特性調(diào)制——脈沖寬度“壓縮”
第4章 微弱、瞬變光譜信號探測及數(shù)據(jù)處理
4.1 光信號探測器的基本特性參數(shù)及噪聲
4.1.1 光信號探測器的基本特性參數(shù)
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(shù)
4.3.1 鎖相放大
4.3.2 信號平均
4.3.3 光子計數(shù)
4.4 微弱、瞬變超短脈沖信號的非線性光學(xué)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(jié)果的數(shù)據(jù)處理
4.5.1 基本考慮
4.5.2 實驗測量結(jié)果修正
4.5.3 解卷積處理的數(shù)學(xué)方法
4.5.4 實驗數(shù)據(jù)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(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(shù)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(shè)備單元及相關(guān)的技術(shù)考慮
5.2.2 動力學(xué)光度測量技術(shù)
5.2.3 閃光光譜測量技術(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(shè)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(tǒng)
5.4 ns激發(fā)-探測雙脈沖時間分辨吸收光譜的典型應(yīng)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(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、系間躥躍等無輻射躍遷過程
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(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 分子熒光過程的實時監(jiān)測
6.3.1 條紋攝像技術(shù)用于熒光過程的實時測量的幾個基本枝術(shù)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(xué)取樣測量
6.4.2 光學(xué)取樣測量
6.5 熒光過程的時間相關(guān)單光子計數(shù)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(tǒng)和設(shè)備單元
6.5.5 幾點具體的實驗技術(shù)考慮
6.6 熒光衰變過程的相位調(diào)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(yīng)用
6.7.1 熒光強(qiáng)度衰變測量及典型應(yīng)用
6.7.2 時間分辨熒光發(fā)射光譜譜圖測量及典型應(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程動力學(xué)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(shù)考慮
6.8.4 熒光各向異性弛豫過程測量方法的一些應(yīng)用實例
第7章 時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——非簡諧振動和費(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 簡正振動頻率計算
7.3.1 分子振動的經(jīng)典理論描述——簡正振動模式
7.3.2 多原子分子振動的內(nèi)坐標(biāo)和對稱坐標(biāo)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(biāo)分析方法概述
7.3.5 簡正坐標(biāo)分析用的各種力場
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 拉曼散射光譜測量的基本實驗設(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(qiáng)度標(biāo)定
7.6 時間分辨拉曼散射光譜測量中的技術(shù)考慮及典型的實驗系統(tǒng)設(shè)計
7.6.1 拉曼散射信號增強(qiáng)
7.6.2 熒光背景抑制
7.7 時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(yīng)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