具體描述
				
				
					
內容簡介
   本書的核心思想是從拉曼峰強的角度,來理解拉曼譜圖背後的物理、化學過程和圖像。主要介紹作者所創立的從拉曼峰強求取鍵極化率的思路和方法。本書的內容都是建立在實驗的基礎上的,我們的工作將錶麵增強拉曼和分子晶體拉曼相變的工作提高到一個定量的層麵。此外,還包括拉曼鏇光、拉曼激發虛態及其弛豫過程中的電子結構信息。第三版除瞭更正之前的一些不閤適和錯誤外,主要新加瞭第21章。這一章展示瞭拉曼鏇光峰強所蘊含的關於分子立體空間結構的信息。     目錄
   第三版前言第二版前言初版前言第1章 分子的核和電子運動 11.1 簡正振動模 11.2 簡正坐標 31.3 一般坐標和簡正振動分析 61.4 休剋爾觀點下的電子波函數 11參考文獻 14第2章 分子振動和電子波函數的對稱性 152.1 分子的對稱性與群的定義 152.2 有關群的一些概念 172.3 點群 192.4 群的錶示 202.5 特徵值 212.6 特徵錶 212.7 可約錶示的約化 232.8 基 232.9 不可約錶示基的尋找 252.10 錶示的直積 252.11 小結 252.12 以簡正坐標為基的錶示 262.13 以原子位移為基的錶示的約化 272.14 分子振動的分析 282.15 對稱坐標 292.16 簡正振動波函數的對稱性 312.17 電子波函數的對稱性 332.18 選擇定則 342.19 相關 36參考文獻 38第3章 拉曼散射 393.1 光的散射 393.2 拉曼效應 423.3 選擇定則 453.4 極化率 463.5 沃肯斯坦鍵極化率理論 473.6 共振拉曼效應 47參考文獻 48第4章 分子晶體的振動與群之相關 494.1 分子晶體的振動 494.2 單胞群、位群、平移群 514.3 分子點群、位群及單胞群之相關及其物理意義 53參考文獻 56第5章 鍵極化率的理論 575.1 引言 575.2 分子鍵極化率的計算 595.3 錶麵增強拉曼峰強 625.4 錶麵增強吸附分子鍵極化率的計算 64參考文獻 67第6章 電荷的轉移 686.1 吡嗪 68  6.1.1 引言 68  6.1.2 峰強的分析 686.2 噠嗪 71  6.2.1 引言 71  6.2.2 譜峰的觀察 73  6.2.3 鍵極化率的求取 73參考文獻 75第7章 錶麵距離效應 767.1 引言 767.2 實驗 767.3 實驗結果和觀察 767.4 結語 80參考文獻 80第8章 SCN-和其Cr3+絡閤物的吸附態 818.1 引言 818.2 吸附在銀錶麵的簡正振動分析 818.3 鍵極化率 848.4 紫外的激發 868.5 簡正振動分析 878.6 紫外條件下的鍵極化率 878.7 EHMO的理解 888.8 金電極錶麵514.5nm的拉曼譜 898.9 Cr3+和SCN-復閤物在銀電極上的拉曼增強譜峰 908.10 Cr3+/SCN-/Ag復閤物的力常數 918.11 Cr3+/SCN-/Ag復閤物的鍵極化率 928.12 結語 93參考文獻 94第9章 紫晶的還原 959.1 引言 959.2 簡正振動分析 969.3 鍵極化率的求取 979.4 推論 999.5 結語 100參考文獻 100第10章 非電荷轉移效應 10110.1 引言 10110.2 吡嗪在銀電極上的鍵極化率 10310.3 紫晶在銀電極上的鍵極化率 10410.4 金電極在1.06?m激發下的鍵極化率 10510.5 結語 106參考文獻 107第11章 分子的內鏇轉 10811.1 引言 10811.2 譜峰的歸屬 10811.3 銀電極上的機理 10911.4 金電極上的機理 11111.5 結語 111參考文獻 111第12章 環境變化對構型的影響 11212.1 引言 11212.2 譜峰的觀察 11412.3 鍵力常數 11412.4 鍵極化率 11512.5 吸附構型 11512.6 EHMO的理解 11612.7 結語 11612.8 溶液中的硫脲拉曼峰強分析 11612.9 C—N鍵極化率隨濃度的變化 118參考文獻 119第13章 電荷轉移的物理背景 12013.1 引言 12013.2 EHMO方法 120參考文獻 124第14章 摻雜晶體相變拉曼峰強的臨界行為 12514.1 引言 12514.2 KHF2和其氘代體係的相變 12514.3 K1-xNaxHF2體係 12914.4 結語 133參考文獻 134第15章 NO3-ν1模拉曼峰強的臨界行為和其熱力學解釋 13515.1 引言 13515.2 臨界指數的熱力學分析 13515.3 小結 13915.4 分形的概念 13915.5 氘代的例子 140參考文獻 145第16章 臨界指數的逾越現象 14616.1 引言 14616.2 摻雜對不同模式的β、β′的影響 15116.3 K+、Na+摻雜的比較 15216.4 臨界指數的逾越行為 15316.5 結語 154參考文獻 155第17章 摻雜離子的共振模及其標度性 15617.1 引言 15617.2 摻雜離子的特徵間距dc和其共振模 15617.3 Δβ(Δβ′)隨d/M1/2的標度性 15917.4 小結 16117.5 NH4NO3的負離子摻雜 16117.6 正、負摻雜離子所在勢場的比值 16217.7 v1模的標度性 162參考文獻 164第18章 過飽和溶液的結構 16518.1 引言 16518.2 譜峰的觀察 165參考文獻 167第19章 關於拉曼激發虛態的電子結構 16819.1 關於峰強在時間域的概念 16819.2 關於拉曼激發虛態的電子結構 17019.3 514.5nm激發下,2-氨基吡啶、3-氨基吡啶拉曼激發虛態鍵極化率的弛豫過程 17719.4 在514.5nm和632.8nm激發下,2-氨基吡啶鍵極化率的不同…18619.5 亞乙基硫脲分子鍵極化率的求取 18819.6 亞乙基硫脲分子吸附在銀電極錶麵的鍵極化率:電荷轉移和電磁增強機製 19219.7 嘧啶在632.8nm激發下的鍵極化率 19919.8 甲基紫分子在514.5nm激發下的鍵極化率 20319.9 甲基紫分子在514.5nm激發下,在銀電極錶麵吸附的鍵極化率…20719.10 液態和吸附在銀電極錶麵六氫吡啶的拉曼鍵極化率 21219.11 吡啶液體和吸附在銀錶麵的鍵極化率 21819.12 噠嗪吸附在銀電極錶麵的鍵極化率 224參考文獻 228第20章 拉曼鏇光下的鍵極化率 23020.1 拉曼鏇光下的鍵極化率 23020.2 (+)-(R)-methyloxirane(環氧丙烷)的鍵極化率 23220.3 (+)-(R)-methyloxirane在532nm激發下的鍵極化率和微分鍵極化率 23820.4 L-alanine(L-丙氨酸)在532nm激發下的鍵極化率和微分鍵極化率 24120.5 (S)-phenylethylamine(苯乙胺)的鍵極化率和微分鍵極化率 24520.6 反-2,3-環氧丁烷的鍵極化率和微分鍵極化率 25120.7 關於高斯G09W計算結果的鍵極化率的分析 25920.8 手性分子2,3-丁二醇 26520.9 蒎烯的非對稱性 274參考文獻 279第21章 拉曼鏇光的立體結構信息 28021.1 引言 28021.2 (S)2-amino-propanol的事例 28021.3 分子內的手性對映性:(R)-(+)-limonene的事例 28521.4 (S) (+)2,2-dimethyl-1,3-dioxolane-4-methano l的事例 29321.5 (R)-(+y)-4-isopropyl-1-methylcyclohexene和(R)-(+)-3-methylcclohexanone的事例…29721.6 分子內手性對映性 31021.7 (R)-(-)1,3丁二醇的事例 31121.8 拉曼、拉曼鏇光峰強和鍵極化率、微分鍵極化率的等同性 316附錄:如何找齣和鍵伸縮耦閤較強的彎麯坐標 317參考文獻 319第22章 分子振動鏇光的經典理論 32022.1 引言 32022.2 手性機製經典的理論 32022.3 拉曼激發虛態的電荷分布 32122.4 參與拉曼激發的電子數:methyloxirane的事例 323參考文獻 327附錄A Albrecht理論 328A.1 引言 328A.2 拉曼極化率 328A.3 非共振拉曼極化率 330A.4 共振拉曼極化率 330A.5 M+TCNQ-的共振拉曼譜 331參考文獻 333附錄B 點群特徵錶 334      精彩書摘
     第1章 分子的核和電子運動  我們知道分子是由帶有正電荷的原子核和帶負電荷的電子所組成的.電子就繞著原子核運動.因為電子的質量較原子核小得多,大約是1∶10000,所以電子運動的速度要比原子核快得多,就周期而言,要快100倍之多.這就是說,在核運動的一瞬間,電子的所在或分布總能跟得上核在新位置上所造成的勢場.反之,如果由於某種原因(如光的吸收),電子的所在或分布起瞭變化,則原子核就不能很快地運動到電子在新位置或新分布所造成的勢場環境中去.這樣的有關電子和原子核運動的圖像,就是玻恩G奧本海默(BornGO ppenheimer)近似的物理思想所在.因為電子的運動速度快,而且質量小,所以,我們可以將分子中的所有電子看成一個整體,這就是量子力學的電子波函數的概念.至於核的運動,因為速度較電子的慢很多,所以就稱為振動(此處,且不談及轉動).因為是振動,所以就有振動模式的概念。  因此 ,我們可以將分子的運動分解為處在一個由電子運動所造成的勢場中的核的振動和處在一個由固定的核所造成的勢場中的電子的運動 .具體地說 ,核運動隻跟核的坐標有關 ,而電子的運動則跟核的坐標以及電子的坐標有關 .前者的問題就是有關簡正振動分析的課題 ,後者就是有關電子波函數的求解問題。      前言/序言
       
				
				
				
					《光譜解析與分子結構:從基礎理論到前沿應用》  作者: [此處可留空,或使用假定的權威作者姓名,例如:張偉,李明]  齣版社: [此處可留空,或使用假定的專業齣版社名稱,例如:科學技術齣版社]  ---   內容簡介  本書旨在為化學、材料科學、物理學以及生物醫學工程領域的研究人員、高級本科生和研究生提供一本全麵、深入且高度實用的光譜學導論與進階教材。本書聚焦於解析各種分子振動、轉動及電子激發過程所産生的光譜信息,並以此為橋梁,深入探討物質的微觀結構、動態行為及其在復雜體係中的功能錶現。  核心主題涵蓋以下幾個關鍵領域:   第一部分:光譜學的基本原理與理論基礎 (Fundamentals of Spectroscopy)  本部分奠定瞭理解所有分子光譜學的基礎。我們詳細闡述瞭量子力學在描述分子能級躍遷中的核心作用,包括薛定諤方程在處理分子振動和電子結構時的近似方法。     電磁波與物質的相互作用: 深入解析瞭偶極矩、四極矩等選擇定則,以及拉莫爾(Larmor)進動和拉莫爾共振的經典描述。    振動能級模型: 詳盡討論瞭諧振子模型和非諧振子模型(如安哈濛尼剋振子),它們是理解紅外(IR)和拉曼光譜(Raman)中基本頻率和泛頻信號的理論基石。重點分析瞭分子剛性和分子間作用力如何影響這些振動頻率的微小位移。    電子能級與躍遷: 闡述瞭基於分子軌道理論(如Hückel方法和更高級的DFT方法)的電子結構計算,並將其與紫外-可見光(UV-Vis)光譜中的吸收帶、斯托剋斯(Stokes)和反斯托剋斯(Anti-Stokes)位移聯係起來。   第二部分:經典分子光譜技術深度解析 (In-Depth Analysis of Classical Molecular Spectroscopy Techniques)  本書花費大量篇幅,係統性地介紹瞭當前科研和工業界最常用的幾種核心光譜技術,並詳細對比瞭它們的優勢與局限性。  1.  紅外吸收光譜 (Infrared Absorption Spectroscopy, IR):        著重講解瞭傅裏葉變換紅外(FTIR)技術,包括乾涉儀的工作原理、分辨率與波數精度的權衡。        詳細分類和歸納瞭特徵官能團的吸收峰位置,並提供瞭豐富的實例,指導讀者如何從復雜的IR譜圖中快速識彆分子骨架。        特彆探討瞭高壓IR、低溫IR在研究相變和基質隔離中的應用。  2.  紫外-可見光吸收光譜 (UV-Vis Spectroscopy):        分析瞭電子躍遷($pi 	o pi^, n 	o pi^$, $sigma 	o sigma^$)與溶劑極性、pH值之間的關係。        係統介紹瞭摩爾吸光係數 ($epsilon$) 的意義,以及如何利用朗伯-比爾(Beer-Lambert)定律進行定量分析。        探討瞭圓二色性(Circular Dichroism, CD)光譜在分析生物大分子(如蛋白質和核酸)二級結構中的獨特價值。  3.  核磁共振波譜學 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR):        本書的NMR部分超越瞭簡單的化學位移介紹,深入到自鏇係統的理論。詳細分析瞭偶閤常數($J$ coupling)的物理起源(Karplus關係),以及它如何揭示鍵的扭轉角和分子構象。        詳細講解瞭二維NMR(如COSY, TOCSY, NOESY, HSQC, HMBC)的技術細節和數據處理方法,重點展示瞭如何通過這些多維數據完全解析復雜天然産物的結構。        討論瞭固體NMR技術(如MAS)在分析聚閤物和非晶態材料中的應用。   第三部分:進階光譜學方法與動態過程研究 (Advanced Techniques and Dynamics)  本部分將讀者帶入到時間分辨和空間分辨光譜學的尖端領域。     時間分辨光譜: 詳細介紹瞭飛秒(femtosecond)和皮秒(picosecond)時間尺度的技術,如瞬態吸收光譜(Transient Absorption Spectroscopy, TAS)和時間分辨熒光光譜。這些技術是研究光化學反應的動力學、能量轉移和電荷分離機製的關鍵工具。    散射技術的高級應用: 探討瞭非綫性光譜學的原理,例如二階諧波産生(SHG)和和頻産生(SFG),這些技術對研究界麵、錶麵吸附和異質結構具有無與倫比的選擇性和靈敏度。    高分辨與成像技術: 介紹瞭激光解離光譜(LDS)在高精度分子能級測定中的應用,以及如何將光譜技術與顯微成像(如共聚焦、STED等)結閤,實現分子在細胞或材料內部的空間定位與功能分析。   第四部分:數據處理、儀器校準與故障排除 (Data Processing, Calibration, and Troubleshooting)  認識到實際操作中的挑戰,本書專門設置瞭一章關於光譜數據的實際處理。     背景扣除與基綫校正: 討論瞭不同算法(如多項式擬閤、迭代重塑)在處理基綫漂移和散射背景噪聲時的適用性。    譜峰擬閤與反捲積: 提供瞭使用洛倫茲(Lorentzian)和高斯(Gaussian)函數擬閤重疊峰的數學模型,以及如何利用傅裏葉反捲積技術來分離信息。    儀器維護與校準標準: 提供瞭針對不同光譜儀器的日常維護建議和國傢標準物質(如NIST可溯源標準)的應用指南,確保實驗數據的準確性和可重復性。  ---   本書特色  1.  理論與實踐的完美結閤: 每個章節都附有詳細的“案例分析”部分,展示瞭如何將理論知識直接應用於解決實際的化學/材料問題。 2.  全麵的技術覆蓋: 避免瞭僅聚焦於單一技術(如僅關注拉曼或僅關注熒光),而是提供瞭一個貫穿分子光譜學的宏觀視角。 3.  麵嚮應用: 重點關注瞭光譜學在催化劑活性位點錶徵、高分子老化機製研究、以及生物傳感器開發中的前沿應用。 4.  數學推導嚴謹: 對於關鍵的數學模型,提供瞭清晰的推導步驟,而非僅僅陳述結果,有助於讀者建立深刻的物理圖像。  本書是希望從初級光譜操作員成長為能夠獨立設計復雜光譜實驗方案的科研人員的理想參考書。  目標讀者: 物理化學、分析化學、材料物理、生物物理、高分子科學等專業的研究生、博士後研究員,以及相關工業界(如半導體、製藥、質量控製)的研發工程師。