Einführung in die Molekülspektroskopie pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Steinkopff

作者:Gerhard Herzberg

出品人:

页数:188

译者:Bra1/4gel, W.

出版时间:1973-01-01

价格:USD 24.00

装帧:Paperback

isbn号码:9783798503595

丛书系列:

图书标签:

• 分子光谱学
• 光谱学
• 物理化学
• 化学
• 分子结构
• 光谱分析
• 量子化学
• 振动光谱
• 旋转光谱
• 电子光谱

《分子光谱学导论：揭示物质微观世界的奥秘》 本书旨在为读者系统地介绍分子光谱学的基本原理、主要技术及其在理解物质结构与性质方面的重要应用。我们并非重复讲述已有的某本具体著作，而是提供一个全面的知识框架，带领读者探索分子光谱学这一强大而迷人的科学领域。 第一部分：基础理论——分子与光相互作用的原理 分子光谱学研究的核心在于分子与电磁辐射之间的相互作用。本部分将深入剖析这一基本过程，为后续技术内容的理解打下坚实基础。 分子的结构与能量状态： 分子并非简单的粒子集合，而是具有复杂量子力学结构的实体。我们将从键合、电子排布、振动和转动等角度，阐述分子的基本构成及其存在的各种能量状态。这包括电子能级、振动能级和转动能级，以及它们之间的相互关联。理解这些能量状态是理解光谱现象的关键。 电磁辐射与分子相互作用的类型： 当电磁辐射与分子相遇时，会发生多种形式的相互作用。我们将详细介绍吸收、发射和散射这三大基本过程。吸收是分子从低能级跃迁到高能级的过程，其能量增量恰好等于入射光子的能量；发射是分子从高能级回到低能级，释放光子的过程；散射则是在不改变分子能级的情况下，光子能量和方向发生改变的现象。 选择定则： 并非所有的跃迁都可能发生。量子力学中的选择定则决定了哪些跃迁是允许的，哪些是被禁止的。我们将详细探讨不同类型跃迁（电子跃迁、振动跃迁、转动跃迁）的选择定则，解释为什么某些光谱线存在而另一些不存在，以及这些定则如何帮助我们解析光谱图。 谱线展宽机制： 真实的谱线并非无限窄的，而是存在一定的展宽。本部分将介绍导致谱线展宽的主要因素，如固有展宽（自发辐射）、多普勒展宽、碰撞展宽以及能量弛豫等，并阐述这些展宽对光谱测量和解析的影响。 第二部分：主要光谱技术——探索物质的“指纹” 掌握了基本理论后，我们将聚焦于现代分子光谱学中至关重要的几种技术，它们如同探照灯，照亮了分子的内部世界。 紫外-可见（UV-Vis）光谱： 这种技术主要研究分子在紫外和可见光区域的吸收。我们将深入探讨电子跃迁在这一区域的特征，例如π→π、n→π等跃迁，以及UV-Vis光谱如何用于确定化合物的结构、浓度以及反应进程。 红外（IR）光谱： 红外光谱是研究分子振动的有力工具。我们将详细阐述分子振动模式（如伸缩振动、弯曲振动）的特点，解释红外光谱仪的工作原理，并重点介绍IR光谱在官能团鉴定、化合物结构确认以及高分子分析中的广泛应用。 拉曼（Raman）光谱： 与红外光谱互补，拉曼光谱是基于光子的散射效应。我们将解释拉曼散射的机制，介绍其在分子振动分析中的独特性质，以及拉曼光谱在特定样本分析、无损检测等领域的独特优势。 核磁共振（NMR）光谱： NMR是研究原子核在磁场中能级变化的光谱技术，尤其对氢核（¹H NMR）和碳核（¹³C NMR）的分析至关重要。本部分将深入讲解NMR的工作原理、化学位移、耦合常数、积分面积等核心概念，以及NMR如何提供最详细的分子结构信息，包括原子连接方式、空间构象等。 质谱（Mass Spectrometry, MS）： 虽然质谱主要测量分子的质荷比，但它通过分子碎片化产生的“碎片离子”光谱，也提供了重要的结构信息。我们将介绍质谱的 ionization（电离）和 mass analyzer（质量分析器）等关键组件，并重点阐述如何利用质谱图来确定化合物的分子量、同位素组成以及推断分子结构。 第三部分：光谱技术的应用——从实验室到工业 分子光谱学的影响力远远超出了基础研究领域，已深入到各个应用层面。 化学分析与物质鉴定： 光谱数据提供了分子的“指纹”，使得精确鉴定未知化合物成为可能。我们将展示如何结合不同光谱技术，解决复杂的化学分析问题。 结构解析与构象分析： 特别是NMR和质谱，能够提供极其详细的三维结构信息，对于理解药物分子的活性、蛋白质的功能等至关重要。 动力学研究： 通过监测光谱随时间的变化，可以研究化学反应速率、能量传递过程以及动力学机制。 材料科学： 光谱技术被广泛用于表征新材料的结构、光学性质、电子特性以及表面化学，如高分子材料、纳米材料、半导体等。 生命科学与医学： 从DNA测序、蛋白质结构研究到临床诊断（如血红蛋白分析），分子光谱学在理解生物分子机制和疾病诊断方面发挥着不可替代的作用。 环境监测与食品安全： 光谱方法能够快速、灵敏地检测环境污染物、食品中的添加剂或有害物质，为保障公众健康提供技术支持。 本书旨在为读者构建一个全面而深入的分子光谱学知识体系，鼓励读者通过学习光谱学，掌握理解物质微观结构和化学行为的强大工具。

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