X射線吸收光譜
X光吸收光譜（，缩写：XAS）是目前廣泛應用於取得氣態、分子、及凝體（例如，固體）中，目標原子之區域（原子尺度）結構資訊及電子狀態的一種技術。 光源 X光吸收光譜可藉由調變X光光子能量，於目標原子束縛電子之激發能量範圍內進行掃瞄而得。通常需使用同步輻射設施以提供高強度並可調變波長之X光光束。 光譜區域 與X光吸收光譜相關的技術，有稱之為X光吸收細微結構（X-ray Absorption Fine Structure, XAFS），或延伸…
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比尔-朗伯定律
溶液中产生荧光，荧光的光强逐渐减弱，反映出激光的光强逐渐减弱。]] 比尔-朗伯定律（），又称比尔定律或比耳定律（）、朗伯-比尔定律、布格-朗伯-比尔定律（），是光吸收的基本定律，适用于所有的电磁辐射和所有的吸光物质，包括气体、固体、液体、分子、原子和离子。比尔-朗伯定律是吸光光度法、比色分析法和光电比色法的定量基础。 概述 一束单色光照射于一吸收介质表面，在通过一定厚度的介质后，由于介质吸收了一部分光能，透射光的强度就要减弱。吸收介质的…
吸收光谱学
吸收图示*。该实例以可见光为例讨论了一般原理。一束白光源——能发出各种波长的光——被聚焦于试样（黄虚线表示互补色对）。在撞击试样时，匹配分子能量缝的光子（在本例中为绿色光）因为激发分子被吸收。其它光子的传输则未受影响，如果该辐射位于可见光区域（400～700nm），试样的颜色与被吸收光的颜色互补。通过对比透射光线对入射光线的衰减，就可以获得吸收光谱。]] 从其恒星HD 209458前面经过时，钠过滤了该恒星的光。]] 吸收光谱学是指一门…
同位素标记
同位素标记是一项用于追踪同位素在某个化学反应、代谢通路、或细胞定位中的路径和去向的技术。在使用时，通过把特定的反应物分子中的某个原子替换为其同位素来进行“标记”，再让标记过后的反应物发生反应，产物分子中同位素标记的位置就反映了反应过程中被标记原子的变化。在同位素标记中使用的核素可以是稳定核素，也可以是放射性核素，在后面这种情况中，特称放射性示踪技术。 在同位素标记技术中，检测同位素标记的方法有很多种。质谱可以用于检测不同同位素的质量差异…
光致发光
光致发光（Photoluminescence，简称PL）是冷发光的一种，指物质吸收光子（或电磁波）后重新辐射出光子（或电磁波）的过程。从量子力学理论上，这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到较高能级的激发态后返回低能态，同时放出光子的过程。光致发光可按延迟时间分为荧光（fluorescence）和磷光（phosphorescence）。 光致发光是一种探测材料电子结构的方法，它与材料无接触且不损坏材料。光直接照射到材料上，被材料吸收并将多…
俄歇电子能谱学
俄歇电子能谱学（Auger electron spectroscopy，簡稱AES），是一种表面科学和材料科学的分析技术。因此技術主要藉由俄歇效應進行分析而命名之。產生於受激發的原子的外層電子跳至低能階所放出的能量被其他外層電子吸收而使後者逃脫離開原子，這一連串事件稱為俄歇效應，而逃脫出來的電子稱為俄歇電子。1953年，俄歇电子能谱逐漸開始被實際應用於鑑定樣品表面的化學性質及組成的分析。其特點是俄歇電子來自淺層表面，僅帶出表面的資訊，並…
光谱学
白色光的分析是光谱学的一个例子。]] 光谱学（）是利用物质发射、吸收或散射的光、声或粒子的现象，来研究物质或能量的方法。又称谱学，且因研究对象不同，而有不同名称，例如：能谱学、波谱学、频谱学、质谱学（mass spectroscopy/spectrometry）、介电谱学（dielectric spectroscopy）。阻抗光谱学则研究交流电的频率响应。 光谱学原始定义为研究光和物质之间相互作用的学科。历史上，光谱学是指用“可见光”来…
化学位移
的化学位移总览图]] 化学位移（）指的是原子核自旋在磁场中的核磁共振频率相对于同种核的某个标准共振频率数值的偏移，来源于不同的同种原子核所在的微观环境的差异。在核磁共振波谱学中，化学位移表现为波谱上峰的位置，研究者可以通过谱图中峰的数量、大小与相对位置其判断研究样品的分子结构，并将各个峰标定为分子中的某个原子，从而方便对该分子的进一步研究。 化学位移的概念也有用于描述其他形式的波谱学（如光电子能谱学）中的信号。 在核磁共振过程中，作用于…
核磁共振波谱学
核磁共振波谱学（），简称核磁共振或核磁，是一门将核磁共振现象应用于测定物质微观结构的分析技术与学说。物质是由原子构成的，量子力学研究发现，某些原子的原子核同时具有核磁矩与核自旋带来的角动量，因此在强静态磁场下与射频电磁波会发生核磁共振现象，并产生能反映其内部结构的射频电磁波谱反馈，即核磁共振波谱。 研究者对所得的核磁共振波谱进行分析，需要时可以调整样品制备、选择或设计特定的射频脉冲序列以获得特定的信息。 历经半个多世纪的发展，随着物理学…
氮-空位中心
氮-空位中心 (N-V 中心 或 NV 中心)，有时也称作NV色心， 是金刚石 中的一种点缺陷。 其最常被研究和应用的性质是光致发光，用以观察其自旋状态。氮-空位中心的自旋 局域在原子尺度，可以在室温下通过外加电场、磁场、微波辐射或光来进行操控，使其光致发光强度产生共振。这些共振现象与电子自旋的量子纠缠、自旋轨道耦合和Rabi振荡等相关，可以用量子光学理论进行分析理解。 单个的氮-空位中心也可用作量子计算机的基本单元——量子比特。氮-空…
背向散射電子繞射技術
电子源下拍摄]] 背向散射電子繞射 （Electron Backscatter Diffraction, EBSD）是一種利用繞射電子束來鑑別樣品晶体学方位的技術。EBSD探测器至少包括一块磷光屏、一个紧凑透镜和一台低照度CCD相机或CMOS相机。掛載在掃描式電子顯微鏡（Scanning Electron Microscopy, SEM）中，傾斜角度約70度，加速後的電子束射入樣品中，產生反彈的背向散射電子，經過表面晶體結構繞射，攜帶著…
介電質頻譜法
介電質頻譜法（Dielectric spectroscopy）也稱為電化學阻抗譜（Electrochemical Impedance Spectroscopy），屬於阻抗頻譜法（impedance spectroscopy）的一種，是量測不同頻率下介電質的介電特性變化。這是以外部電場和樣品电偶极矩的交互作用為基礎，一般會用电容率表示。 介電質頻譜法也是確認電化學系統特性的實驗方法。此技術會量測系統在不同頻率範圍下的阻抗，包括其储能特性以…
能量色散X射线谱
到K电子层发出的X射线（Kα线和Kβ线）；其中一个峰来自于铁的L电子层。]] 能量散射X射线谱（Energy-dispersive X-ray spectroscopy，英文缩写有EDS、EDX、EDXS或XEDS），有时也被称作能量散射X射线分析（energy dispersive X-ray analysis，EDXA）或能量散射X射线微量分析（energy dispersive X-ray microanalysis，EDXMA）…
电感耦合等离子体
电感耦合等离子体（，縮寫：ICP）是一种通过随时间变化的磁场电磁感应产生电流作为能量来源的等离子体源。 分类 如图2，总共有三种不同的ICP供能装置。 应用 ICP源的用途著有要四种： #用于等离子体光谱诊断：通过分析ICP源的光谱来分析等离子体原子组分，参见电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）； #电感耦合等离子质谱分析技术：作为质谱分析的离子源，分析组分（ICP-MS）； #用于反应离子刻蚀：通过ICP源产生低温等离子体，…
X射线光电子能谱学
X射线光电子能谱学（英文：，简称）是一种用於测定材料中元素构成、实验式，以及其中所含元素化学态和电子态的定量能谱技术。这种技术用X射线照射所要分析的材料，同时测量从材料表面以下1纳米到10纳米范围内逸出电子的动能和数量，从而得到X射线光电子能谱。X射线光电子能谱技术需要在超高真空环境下进行。在几十个毫巴气压下分析样品的常压XPS技术也有所发展。 XPS是一种表面化学分析技术，可以用来分析金属材料在特定状态下或在一些加工处理后的表面化学。…
动态光散射
动态光散射（），也称作光子相关光谱或准弹性光散射，是一种物理表征手段，用来测量溶液或悬浮液中的粒徑分布，也可以用来测如量高分子浓溶液等的复杂流体的行为。 原理 当光射到遠小于其波長的小颗粒上时，光会向各方向散射（瑞利散射）。如果光源是雷射，在某一方向上，我们可以观察到散射光的强度随时间而波动，这是因为溶液中的微小颗粒在做布朗运动，且每个发生散射的颗粒之间的距离一直随时间变化。來自不同顆粒的散射光因相位不同產生建設性或破壞性干涉。所得到的…
里德伯分子
里德伯分子（Rydberg molecule）是一类电子激发的化学物质。分子的电子激发态通常在性质上与原子的电子激发态有显著差异。对于高度电子激发的分子体系来说，激发电子与离子核的相互作用可以呈现出类似于氢原子中质子与电子之间相互作用的一般特征。这些激发态的光谱归属遵循里德伯公式，该公式以瑞典物理学家约翰内斯·里德伯命名，因此这些激发态被称为分子的里德伯态。里德伯级数通常与部分剥离离子核电子的过程相关。 每一条里德伯能级都趋近于与特定离…
通道电子倍增器
通道电子倍增器（Channel Electron Multiplier，简称CEM），又称通道倍增器（Channeltron），是一种能够在真空环境下，将初级粒子（如电子、光子或离子）通过二次电子发射转换为电子雪崩的装置。其工作原理与二次电子倍增器类似，但不同之处在于，通道电子倍增器的管壁采用了具有特定电阻率的涂层，充当了连续分布的二次發射極（Dynode）。这种结构使其增益可达10^3至10^5，通过特殊设计甚至可达10^8。由于其产…
斯托克斯位移
斯托克斯位移（位移）是相同电子跃迁在吸收光谱和发射光谱中最強波长间的差值（如在荧光光谱、拉曼光谱中）。名称来源于爱尔兰物理学家乔治·加布里埃尔·斯托克斯。 理想情况下，分子荧光光谱应是其吸收光谱的镜像，但实际情况下荧光波长通常是向长波方向移动，最大荧光波长与最大吸收波长之间的差即称为斯托克斯位移。斯托克斯位移的产生可以归结到很多因素上，较常见的有： （internal conversion）：电子在相同的重态中从某一能级的低能态按水平方…
谱带
（光）谱带（spectral band）是给定中具有特定波长或頻率范围的区域。通常指電磁波譜，即电磁谱的各个区域。更广义地，谱带也可指其他类型信号的谱中的区段，例如噪声谱。 频带是頻域中的一个區間，由下限频率和上限频率限定。例如，它可以指无线电频谱（如国际电信联盟规定的用于各种无线通信标准的频段）。 核物理领域 在核物理学里，谱带指多原子系统的電磁輻射，包括凝聚态材料、大分子等。每一道譜線对应原子两个能级之间的能量差。在分子中，这些能级…