Handbook of Stable Isotope Analytical Techniques pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Groot, Pier A. de 编

出品人:

页数:1258

译者:

出版时间:2005-1

价格:$ 263.29

装帧:HRD

isbn号码:9780444511140

丛书系列:

图书标签:

• 稳定同位素
• 同位素分析
• 分析技术
• 地球化学
• 生物地球化学
• 环境科学
• 化学
• 同位素比率
• 质谱
• 示踪技术

跨越物质界限：现代光谱学与材料表征的深度探索 丛书导言 本书系“先进材料分析与结构解析前沿”系列丛书中的重要一册，旨在为高年级本科生、研究生以及科研人员提供一套全面且深入的现代光谱学技术及其在复杂材料体系中应用的理论基础与实践指导。在当代科学研究中，对物质结构、组分分布以及动态过程的精确无损或微损表征能力，直接决定了研究成果的深度和可靠性。本册聚焦于几种在物理化学、材料科学、生命科学等交叉领域占据核心地位的光谱分析技术，力求在夯实基础理论的同时，强调其实际操作中的关键考量与数据解读的复杂性。 第一部分：基础理论与技术框架 第一章：电磁波谱与物质相互作用的量子力学基础 本章首先回顾了量子力学在描述原子、分子能级跃迁中的核心地位。重点阐述了不同能量范围的电磁波（从射频到X射线）与物质相互作用的物理机制。深入探讨了吸收、发射、散射、荧光等基本光谱过程的概率理论，包括偶极子近似的适用性及其局限性。特别关注了光子能量与电子能级、振动能级、转动能级之间的精确对应关系，为后续章节介绍的具体技术建立坚实的理论支柱。 第二章：光谱仪器的设计原理与性能评估 本章详细剖析了现代高分辨率光谱仪的通用组件：光源（如激光器、连续光源）、样品环境控制系统、色散元件（如光栅、棱镜）、探测器阵列（如CCD、PMT）以及数据采集与处理系统。着重讨论了影响光谱质量的关键参数，如光谱分辨率、信噪比（SNR）、灵敏度与动态范围。对不同应用场景下（如微区分析、高压低温测试）仪器的定制化设计进行了案例分析。 第二部分：结构解析的基石技术 第三章：高分辨率拉曼散射光谱学：振动指纹的解析 本章全面覆盖了拉曼散射光谱学的理论基础，从分子极化率的概念出发，推导了拉曼散射截面。重点解析了SERS（表面增强拉曼散射）的机理，包括电磁增强和化学增强机制，并讨论了纳米结构化表面制备对增强效果的显著影响。技术应用部分，详细介绍了： 1. 振动模式指认： 如何利用对称性原理和已发表数据对复杂分子或晶体结构的振动模式进行归属。 2. 应力与形变分析： 拉曼峰的频移与峰宽变化在半导体薄膜、高分子材料中的应力场成像中的应用。 3. 非线性拉曼效应： 涉及超拉曼散射和共振拉曼散射在探测量子限制体系中的应用潜力。 第十四章：原子/分子荧光与磷光光谱：电子态的探针 本章聚焦于电子能级跃迁所产生的发射光谱技术。内容涵盖了： 1. 激发态动力学： 讨论了激发态寿命、量子产率的测量方法，以及通过时间分辨荧光光谱（TRFS）研究分子弛豫过程。 2. 环境敏感性： 溶剂极性、粘度、pH值如何影响荧光发射波长和寿命的原理（溶剂化效应、斯托克斯偏移）。 3. 固态材料的延迟荧光（TADF）： 重点探讨了热激活延迟荧光在高效有机发光二极管（OLED）中的重要性及机理模型。 第三部分：表面与界面分析的进阶方法 第五章：X射线光电子能谱学（XPS）：表面元素态与化学环境的映射 XPS作为一种高灵敏度的表面分析技术，在本章中被系统阐述。 1. 光电子动能与结合能的关系： 详细推导了光电效应方程，并讨论了仪器函数对结合能测量的影响。 2. 化学位移解析： 深入分析了不同化学环境（氧化态、配位数、邻近原子电负性）如何引起核心能级峰的系统性漂移，并提供了多元素体系的解析流程。 3. 峰形分析与修饰： 讨论了俄歇峰的引入、卫星峰的识别，以及在分析复杂氧化物和催化剂表面时如何有效分离重叠峰。 第六章：二次离子质谱（SIMS）的深度剖析能力 本章着重于高空间分辨率和超高灵敏度的SIMS技术。 1. 溅射过程的物理模型： 讨论了初级离子束（如Ga+, Cs+, O2+）与样品相互作用的级联碰撞模型，以及次级离子产额的矩阵效应。 2. 动态SIMS与成像SIMS： 侧重于深度剖析（Depth Profiling）在薄膜层间界面研究中的应用，以及通过聚焦离子束实现二维/三维成像的技术瓶颈。 3. 高精度同位素分析的应用： 探讨了SIMS在追踪微量元素在生物体或地质样品中的迁移路径时的优势。 第四部分：数据处理与高级应用案例 第七章：光谱数据处理与定量分析策略 本章是连接实验与结果的关键部分。内容涵盖了从原始数据到物理化学信息的转化过程： 1. 基线校正与去卷积： 介绍了傅里叶变换滤波、多项式拟合在基线校正中的应用，以及使用Voigt/Lorentzian函数对重叠峰进行拟合解耦的方法。 2. 主成分分析（PCA）与多变量数据处理： 阐述了如何利用化学计量学方法从高维光谱数据集中提取关键特征，识别样品批次差异或混合组分。 3. 定量分析的校准模型： 比较了基于标准曲线的外部校准法与内部标准法的适用性，以及在复杂体系中处理矩阵效应的策略。 第八章：多模态光谱联用技术及其前沿案例 本章展示了不同光谱技术的互补性。通过具体的科研案例，展示了如何将本丛书介绍的多种技术（如拉曼与XPS）结合，实现对同一材料体系更全面的理解： 1. 催化剂的原位/非原位表征： 使用IR/拉曼监测反应活性物种，结合XPS确定催化剂的氧化还原态变化。 2. 聚合物复合材料的相分离研究： 利用荧光探针追踪特定组分的微环境，并结合动态力学分析（DMA）验证宏观性能。 3. 生物矿化过程的分子标记： 结合共聚焦显微拉曼成像技术，追踪钙化组织中蛋白质和矿物晶体的空间排列。 结语 本书的撰写目标是构建一个知识网络，使读者不仅掌握单一技术的操作流程，更能理解不同光谱学方法背后的物理本质及其相互间的内在联系。我们期望，通过对这些先进表征工具的深入学习和审慎应用，读者能够克服实验中的分析瓶颈，推动各自领域的前沿研究。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆