Standardization and Quality Assurance in Fluorescence Measurements II pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Resch-Genger, Ute (EDT)/ Barker, P. E. (CON)/ Brakenhoff, F. (CON)/ Buschmann, V. (CON)/ Dixon, A. (

出品人:

页数:564

译者:

出版时间:2008-10-24

价格:USD 359.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540705703

丛书系列:

图书标签:

• Fluorescence
• Spectroscopy
• Quality Control
• Standardization
• Measurement
• Analytical Chemistry
• Biotechnology
• Bioimaging
• Optical Sensors
• Data Analysis

深入解析：当代材料科学与前沿光谱技术进展 图书名称：《现代光谱技术与材料特性分析：从基础原理到尖端应用》 图书简介： 本书汇集了当代物理化学、材料科学以及分析化学领域最前沿的研究成果与应用实践，旨在为研究人员、工程师以及高年级学生提供一套全面、深入且高度实用的知识体系。本书的重点聚焦于一系列核心分析技术在新型功能材料结构解析、性能调控以及质量表征中的应用，特别强调了对材料微观结构与宏观性能之间关联的理解与量化。 全书结构清晰，内容涵盖了从基础的量子力学原理到复杂的仪器操作与数据处理方法，力求在理论深度与实际操作性之间取得完美的平衡。本书不局限于单一技术领域，而是采用多维交叉的视角，系统性地探讨了如何利用组合光谱学方法解决当代材料科学中的关键难题。 第一部分：光谱学基础与表征理论的深化 本部分奠定了理解高级光谱分析技术所需的理论基石。我们将从量子力学视角出发，重新审视物质与电磁辐射相互作用的基本规律。 1.1 电磁波与物质相互作用的量子场论基础： 详细阐述了吸收、发射、散射等基本过程的微观机制，引入了更高阶的微扰理论来描述复杂体系中的光谱响应。重点讨论了偶极近似的局限性及其在非对称体系中的修正方法。 1.2 振动与转动能级的精确计算： 针对分子光谱，我们深入探讨了谐振子模型和刚性转子模型的局限性，并引入了非谐振性、离心畸变等对谱线位置和强度的影响模型。详细介绍了范德霍夫图（Van Vleck transformation）在解析复杂振动模式中的应用。 1.3 谱线展宽机制的精细化模型： 摒弃传统的洛伦兹或高斯简单拟合，本书着重分析了多重展宽机制的叠加效应，包括多普勒展宽、压力展宽（碰撞效应）以及寿命展宽。特别是针对固态材料中的局部环境不均匀性，引入了异速傅里叶变换光谱（2D-FT Spectroscopy）对这些展宽机制进行解耦分析的方法。 第二部分：先进光学成像与结构解析技术 本部分专注于高空间分辨率和高时间分辨率的光学技术，这些技术是解析纳米尺度材料结构的关键工具。 2.1 超分辨率显微成像技术（SRM）： 详细介绍了STED、PALM/STORM等技术背后的光物理机制。重点讨论了如何通过控制荧光团的激发态动力学来实现突破衍射极限的成像。内容包括对光漂白效应的实时补偿算法，以及在活体生物材料成像中降低光毒性的策略。 2.2 拉曼光谱学的进阶应用： 突破传统的SERS（表面增强拉曼散射）理论框架，深入研究了激子-等离激元耦合对拉曼信号的调控。详细介绍了TORS（扭转拉曼光谱）和高压拉曼技术在研究晶格振动模式随压力变化的拓扑材料中的应用。探讨了如何利用非线性拉曼效应来探测材料的非中心对称性。 2.3 傅里叶变换红外光谱（FTIR）的区域选择性表征： 侧重于结合衰减全反射（ATR-FTIR）和光热诱导光谱（PTIR）技术，实现对多层膜结构界面化学键的识别。阐述了如何利用二阶导数光谱分析来精确确定官能团的微小环境变化，这对于聚合物固化过程的实时监控至关重要。 第三部分：时间分辨技术与动力学研究 理解材料的瞬态行为是设计高性能光电器件的基础。本部分聚焦于追踪电子、激子和能量在材料内部的演化过程。 3.1 飞秒瞬态吸收光谱（TA）的信号反卷积： 深入剖析了TA光谱中的瞬态信号，重点在于区分由载流子弛豫、陷阱捕获和聚集效应导致的信号变化。引入了基于最小二乘法和非线性迭代的动力学拟合算法，以从复杂的瞬态数据中提取准确的衰减寿命。 3.2 泵浦-探测技术在光催化过程中的应用： 探讨了如何使用不同波长的泵浦光激发材料，并利用延迟荧光或磷光探测器来追踪光生载流子的分离效率和复合路径。特别关注了钙钛矿材料中自陷光生载流子的形成动力学。 3.3 极化光谱学在各向异性材料中的应用： 详细讨论了偏振依赖性吸收和发射光谱的测量技术，用以确定分子或晶体取向。重点分析了如何通过时间分辨偏振测量来量化能量转移的方向性和效率，这对于有机发光二极管（OLED）中的发光层设计至关重要。 第四部分：数据处理、模型构建与质量控制的量化方法 本部分将理论与实际工程相结合，讨论了如何从海量的光谱数据中提取可靠的、可重复的定量信息，并建立稳健的质量控制流程。 4.1 多变量数据分析（MVA）在光谱组学中的应用： 详细介绍了主成分分析（PCA）、偏最小二乘法（PLS）在处理高维光谱数据时的具体实施步骤。重点阐述了如何利用PLS回归模型来建立材料成分浓度与特征峰强度之间的线性或非线性映射关系，实现快速无损检测。 4.2 误差源分析与不确定度量化： 强调了从仪器校准、样品制备到数据采集全程中的系统误差和随机误差来源。引入了ISO指南中对测量不确定度的量化方法，指导读者建立可追溯的测量体系。 4.3 仪器性能的标准化验证流程： 提供了针对特定光谱仪（如高分辨率荧光光谱仪或拉曼光谱仪）的性能验证方案，包括波长准确度、光谱分辨率、信噪比（SNR）的定期校准与验证标准操作程序（SOP）。 总结： 本书不仅仅是对现有技术的罗列，更是一份指导读者如何批判性地评估光谱数据、设计高效的表征实验、并最终将这些分析工具应用于解决实际材料问题的指南。它强调了光谱分析作为一门“精确科学”的严谨性，并为推动下一代功能材料的研发提供了坚实的分析基础。

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