具体描述
An examination of heterolytic fragmentation reactions aid in understanding stereoelectronic effects in organic chemistry. Considering their importance and the implications in future synthetic discoveries, this monograph is devoted to categorizing the many fragmentation possibilities according to the nature and distribution of polar functionalities in molecules or reactive intermediates. Demonstrates, by examples, how a molecule which is undisposed to fragment may be activated to do so.
现代光学计量学导论：从基础原理到前沿应用 本书聚焦于现代光学计量学的核心原理、关键技术及其在多个工程和科学领域中的前沿应用。 本书旨在为物理学、光学工程、材料科学及相关领域的研究人员和高年级本科生提供一个全面且深入的知识框架，使其能够掌握从光与物质相互作用的基础理论到复杂精密测量的实践技能。 第一部分：光学计量学的基石与基础理论 本部分首先奠定理解现代光学测量的理论基础，重点阐述光的波动性、电磁理论与量子力学在计量学中的交叉点。 第一章：光与物质相互作用的物理基础 本章深入探讨了光在介质中的传播特性，包括吸收、散射、折射和衍射的微观机制。详细分析了光子与原子/分子能级之间的相互作用，这对于理解光谱学测量中的信号产生至关重要。我们将讨论经典电磁理论（麦克斯韦方程组）在描述宏观光学现象中的适用性，并引入量子电动力学（QED）的初步概念，以解释高精度测量中的量子噪声限制。特别关注布鲁斯特角和全反射现象在精密光学元件设计中的作用。 第二章：干涉与衍射：精度测量的核心工具 干涉原理是所有高精度光学测量的基石。本章系统回顾了傅里叶光学的基础，详细分析了不同类型的干涉仪，如迈克尔逊干涉仪、萨格纳克干涉仪和斐索干涉仪的工作原理。着重探讨了相位测量干涉法的数学模型，包括相移干涉法的实现细节及其对环境噪声（如温度波动和机械振动）的敏感性。此外，本章深入讨论了衍射理论，包括夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射，以及空间光调制器（SLM）在光束整形和动态相位控制中的应用。 第三章：辐射度量学与光度学 精确量化光能是计量学的关键环节。本章区分了辐射量（如辐亮度、辐通量）与光度量（如光通量、照度），并详细介绍了标准光源、光电探测器的标定流程。讨论了绝对辐度测量的挑战，如黑体辐射定律的实际应用、腔体辐射源的设计，以及如何利用基于量子效应（如光电导机制）的标准来维持波长无关的功率测量。本章也涵盖了光谱响应函数（Spectral Responsivity）的测量与校准。 第二部分：核心光学测量技术与仪器 本部分转向具体的测量技术和实现这些技术的关键仪器，强调了如何通过优化系统设计来提高信噪比和空间分辨率。 第四章：高分辨率光谱学技术 光谱分析是物质成分和结构研究的支柱。本章超越了传统的色散光谱仪，重点介绍了傅里叶变换光谱仪（FTIR）的工作原理及其在红外和太赫兹波段的应用优势。详细分析了共振拉曼散射、表面增强拉曼光谱（SERS）的增强机制，以及用于超快现象测量的锁模激光器在时间分辨光谱中的集成。讨论了自由光谱范围（FSR）和谱线展宽对分辨率的限制。 第五章：激光测距与三维形貌测量 本章集中于利用激光进行距离和表面形貌的精确重建。系统介绍了时间飞行（ToF）测距技术、相位调制测距的误差分析，以及相干激光雷达（LiDAR）在环境感知中的应用。尤其详述了三角测量法、结构光照明法以及相干光学断层扫描（OCT）的原理。针对OCT，本章阐述了基于傅里叶域和时域方法的差异，以及在生物医学成像中的分辨率提升策略。 第六章：偏振光学与应力分析 偏振态的精确测量对于表征各向异性材料至关重要。本章涵盖了琼斯矩阵和穆勒矩阵在描述偏振态变化中的应用。详细分析了偏振敏感元件（如波片和偏振片）的特性，以及如何利用偏振分析仪进行材料的双折射率、光轴取向和表面粗糙度的测量。本章还讨论了应力光学效应（光弹性）在工程结构无损检测中的应用案例。 第三部分：前沿交叉领域与计量学挑战 本部分将计量学的概念延伸到新兴的、对精度要求极高的应用领域，并探讨了噪声控制和系统集成的前沿策略。 第七章：表面形貌与纳米计量学 测量亚波长尺度和原子尺度的形貌对现代半导体制造和纳米技术至关重要。本章重点介绍了原子力显微镜（AFM）的成像模式（接触、轻敲、非接触）及其在定量力学测量中的局限性。深入探讨了光学表面轮廓仪（如共聚焦显微镜和白光干涉测量）在微米/亚微米尺度下的精度极限，以及如何通过引入自适应光学系统来校正系统误差。 第八章：自适应光学与波前控制 自适应光学（AO）是克服大气湍流和系统像差的强大工具。本章详细解释了波前传感器的原理（如夏克-哈特曼传感器），以及基于实时控制算法和变形镜的闭环反馈系统。讨论了在激光通信、高功率激光束整形和天文观测中，如何通过精确控制光波前的相位分布来实现衍射极限成像。 第九章：新型探测器与量子计量 本章关注下一代高灵敏度探测器的发展。分析了单光子雪崩二极管（SPAD）和超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的工作机制，并比较了它们在时间抖动和探测效率上的差异。探讨了量子纠缠光子源在量子密钥分发（QKD）中的应用，以及如何利用量子统计特性（如光子 bunching 效应）进行超高灵敏度的光子计数。 第十章：计量系统的误差分析与不确定度评定 任何测量都伴随着不确定度。本章提供了严格的统计学框架来处理和量化测量误差。详细阐述了随机误差和系统误差的区分、传播模型（如高斯误差传播）的应用。重点指导读者如何根据国际标准（如 GUM 导则）构建完整的测量不确定度预算，从而确保测量结果的科学性和可比性。 总结： 本书不仅仅是对现有光学仪器的描述，更是一本关于如何设计、分析和优化高精度光电测量系统的指南。通过对底层物理原理的深入挖掘和对前沿应用案例的剖析，读者将具备构建下一代精密测量系统的能力。
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