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基质隔离

基质隔离是化学和物理学中常用的一种实验技术,这种技术通常将一种物质捕获在惰性基质中。最初,“基质隔离”一词用于描述将化学物质置于任何惰性材料(通常是聚合物或树脂)中的过程,但近年来,它特指将分子置于低温固体中。 应用 它可用于研究分子振动的红外光谱(如氟乙烷),并可用于验证通过计算得到的模拟红外光谱。 参考文献

红外光谱学

红外光谱学是光谱学中研究電磁波红外部分的分支。它包括了许多技术,到目前为止最常用的是吸收光谱学。同所有的分光镜技术一样,它可以被用来鉴别一种化合物和研究样品的成分。红外光谱学相关表见于文献,方便查找。 理论 化学键的振动是量子化的。分子会吸收特定频率的红外线,使化学键由振动基态跃迁至激发态(通常是第一激发态)。在通常状态下,分子的所有共价键几乎全部处于振动的基态。化学键的振动可用简谐振子近似,所以欲使化学键振动能级发生改变,吸收光的波数…

吸收光譜

吸收光譜()是材料在某一些頻率上對電磁輻射的吸收事件所呈現的比率。實際上,吸收光譜是與發射光譜相對的。 每一種化學元素都會在幾個對應於能階軌道的特定波長上產生吸收線,因此吸收譜線可以用來鑑定氣體或液體中所含的元素。這種方法也可以用在不可能直接去測量的恆星和其他的氣體上出現的現象。 解釋 原子和分子在吸收特定的能量後會改變狀態。原子的狀態是由電子在原子軌道上的位置來決定。在某一個軌道上的電子在吸收一個能量相等於兩條軌道的能量差異的光子之後…

单色波长色散X射线荧光

单色波长色散X射线荧光(Monochromatic wavelength dispersive x-ray fluorescence,MWD XRF)是对传统波长色散X射线光谱(WDXRF)元素分析的增强版本。关键区别在于MWD XRF在X射线源与样品之间使用一块双曲面晶体X射线光学元件,从而实现单色激发。该附加光学元件在不增加X射线源功率的情况下,在小光斑上产生高强度的X射线束。MWD XRF仪器由低功率X射线管、用于激发的点对点聚焦…

光腔衰荡光谱

光腔衰荡光谱(Cavity ring-down spectroscopy,CRDS)(也称腔振铃吸收光谱,共振腔环路衰减光谱)是一种非常灵敏的光谱学方法。它可用来探测样品的绝对的光学消光,包括光的散射和吸收。它已经被广泛地应用于探测气态样品在特定波长的吸收,并可以在万亿分率的水平上确定样品的摩尔分数。这种方法也被称作激光光腔衰荡吸收光谱(Cavity ring-down laser absorption spectroscopy, CR…

傅里叶变换光谱学

傅里叶变换光谱法(,縮寫:FTS)是采集基于电磁辐射源或其他种类的放射源的干涉效应而测得的光谱的一种测量技术。其测量是在时域或者空间域展开的。它能运用于各类谱学,包括可见光光谱学、红外谱学(FTIR)、核磁共振以及核磁共振谱学成像、质谱学和电子自旋谱学。有几种测量光的时间相干性的方法(参见光场自相关词条),包括连续波迈克尔孙或者傅里叶变换光谱仪以及脉冲式傅里叶变换光谱摄像法(一种比传统光谱学技术更灵敏并且采样时间更短的测量技术,但只适用…

卡莎规则

卡莎规则()是光化学中有关激发态分子的重要原理。卡莎规则指出,对于多重态的分子,光子仅能由最低激发态发射。此光子可以以荧光或者磷光的形式发射。 因此,发射光的波长和激发光的波长无关。 相关条目 * 弗兰克-康登原理 参考文献

斯塔克效应

氫原子在主量子數(n)接近15,磁量子數(m)為0的光譜能階。每個n階能階都有n-1個簡併次能階:應用在電場中簡併被破壞。注意能階因為潛在的運動對稱性而可以交叉。]] 斯塔克效应()是原子和分子光譜譜線在外加電場中發生位移和分裂的現象。分裂和位移量稱為斯塔克分裂或斯塔克位移。斯塔克效應又可分為一階和二階斯塔克效應。一階的情況下光譜分裂或位移是與電場強度呈線性關係,二階則是和電場強度呈二次方關係。 斯塔克效應對應於帶電粒子譜線的壓力增寬(…

全球暖化潛勢

全球暖化潛勢(,缩写:GWP),亦作全球升溫潛能值,是衡量溫室氣體對全球暖化影響的一種手段。是將特定氣體和相同質量二氧化碳比較之下,造成全球暖化的相對能力。二氧化碳的全球暖化潛勢定義為1。全球暖化潛勢是溫室效應的影響因子之一。 計算全球暖化潛勢時,一般會以一段特定長度的評估期間為準(如一百年),提到全球暖化潛勢時也需一併說明其評估期間的長度。 在京都議定書中受到管制的物質有二種:一種是具有很高的全球暖化潛勢,另一種是全球暖化潛勢不大,但…

离子阱

离子阱(),又称离子陷阱,是一种利用电场或磁场将离子(即带电原子或分子)俘获和囚禁在一定范围内的装置,离子的囚禁在真空中实现,离子与装置表面不接触。相对于中性原子阱(例如磁光阱),离子阱的势能更大(通常多达数电子伏特)。同时,离子阱不依赖具体的离子能级结构,使得其的适用范围更广。应用最多的离子阱有“保罗离子阱”(即四极离子阱,沃尔夫冈·保罗)和彭宁离子阱。 离子阱的应用范围包括质谱分析,对于原子共振频率的精确测量,以及作为实现量子计算机…

原子吸收光谱法

原子吸收光谱法(),又称原子吸收分光光度法,是一种根据特定物质基态原子蒸气对特征辐射的吸收来对元素进行定量分析的方法。在仪器分析中,原子吸收光谱法用于测定特定元素在溶液中的浓度。对于固体样品则需通过处理制成溶液分析。目前可用AAS定量分析的元素达70余种。 AAS在不同领域中得到广泛应用。除了环境中衡量元素的测定,到生物体组织中微量元素含量分析,以及制药中检验产品催化剂金属元素残留含量等。 历史 原子吸收现象早在19世纪初就已被发现。德…

伍德沃德规则

伍德沃德规则()是由分子结构计算紫外-可见光谱中最大吸收峰出现的波长(λmax)的一个经验规则,由美国化学家罗伯特·伯恩斯·伍德沃德提出。一般用于预测共轭二烯、多烯等化合物的 λmax,实际误差通常只有几纳米。 表格 多烯: α,β-不饱和酮: 参见 *分子軌道對稱守恆原理 参考资料

塞曼效应

塞曼效应(),在原子物理学和化学中的光谱分析裡是指原子的光谱线在外磁场中出现分裂的现象,是1896年由荷兰物理学家彼得·塞曼譯註发现的,随后荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹在理论上解释了谱线分裂成3条的原因。这种现象称为“塞曼效应”。进一步的研究发现,很多原子的光谱在磁场中的分裂情况非常复杂,称为反常塞曼效应()譯註。完整解释塞曼效应需要用到量子力学,电子的轨道磁矩和自旋磁矩耦合成总磁矩,并且空间取向是量子化的,磁场作用下的附加能量不同,引…

原子光谱

原子光谱(atomic emission spectrum)是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列光所组成的光谱。原子光谱的不连续表明了电子的能量是量子化的,对原子光谱的研究是探索原子核外电子排布的重要手段之一。 参见 氢原子光谱 参考文献 相关链接 [http://www.spectralcalc.com/Emission spectra of atmospheric gases] *[http://physics.nist…

光声光谱

光声光谱 通过声学检测来测量物质对辐射能(特别是光)的吸收效应。光声效应的研究从1880年开始,亚历山大·格拉汉姆·贝尔(Alexander Graham Bell)在实验中发现,当一束快速间断的光线照射到旋转的开槽薄盘上时,盘会发出声音。物体从光中吸收的能量造成了局部加热,产生了可挤压空气产生声音的热胀冷缩。之后贝尔发现,物体暴露在太阳光谱的不可见部分时(如红外线和紫外线)也会产生声音。 样品的光声谱可以通过测量不同波长的光照射到样品…

分子振動

分子振動是指分子內原子間進行的週期性來回運動,而不包含分子的移動和轉動。這種週期性的運動頻率稱為振動頻率。在光譜學上常用紅外吸收光譜法與拉曼光譜學來測量分子的振動頻率,並用來分析分子結構。 振動座標系 一個擁有 n 個原子的非線性分子有 3n − 6 個振動(vibrational normal mode),其餘為 3 個轉動、3 個移動。而線性的分子有 3n − 5 個振動正交模,只有 2 個轉動。雙原子分子為線性分子,所以有一個振動…

光谱分辨率

光谱仪或任何频率谱测量装置的光谱分辨率,是指其分辨电磁波谱的能力。光谱分辨率与光谱仪的分辨能力密切相关,分辨能力定义为 R = {\lambda\over\Delta\lambda}, 其中 \Delta\lambda 为该装置可区分的最小波长差。例如,太空望遠鏡影像攝譜儀可以在波长为1000纳米时区分出0.17纳米的波长差异,也就是说其分辨率约为5900。一个高分辨率摄谱仪的例子则是欧洲南方天文台的甚大望远镜中的红外階梯光柵,其光谱分…

荧光光谱

荧光光谱是指某些物质经某波长入射光照射后,分子从能级Sa被激发至能级Sb,并在很短时间内去激发从Sb返回Sa,发出波长长于入射光的荧光。 荧光光谱原理 设分子能级为基态Sa,激发态Sb。 分子在能级Sa和Sb上的分布按照波尔兹曼分布规律: :n_b/n_a=e^{-(E_b-E_a)}=e^{-h\nu/kT} 基态上分子数目变化速率为 : -\frac{dn_a}{dt}=I(\nu)n_aB_{ab}-I(\nu)n_bB_{ba}…