Micro-raman Spectroscopy and Luminescence Studies in the Earth and Planetary Sciences pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Gucsik, Arnold 编

出品人:

页数:250

译者:

出版时间:2009-8

价格:$ 161.59

装帧:

isbn号码:9780735407008

丛书系列:

图书标签:

• Raman spectroscopy
• Luminescence
• Earth sciences
• Planetary science
• Mineralogy
• Geochemistry
• Materials science
• Spectroscopy
• Optical properties
• Remote sensing

探索微观世界的物质构成与演化：一本跨越地球与行星科学的 Spectroscopic 旅程 本书并非一本传统的科普读物，也不是一本详尽的教科书。它是一扇通往物质微观世界的大门，通过尖端的光谱学技术——尤其是拉曼光谱与发光分析——引领读者深入探索地球以及其他行星体内部的物质成分、结构、化学键合以及它们在亿万年时空中发生的深刻演变。它将是一次引人入胜的科学探险，触及从地幔深处的矿物相变到火星尘埃的有机分子痕迹，从古代岩石的形成记录到未来行星探索的潜在线索。 拉曼光谱：物质的“指纹”识别 拉曼光谱，作为本书的核心技术之一，其强大之处在于能够非破坏性地、高精度地识别物质的分子构成和晶体结构。试想一下，我们将激光照射到一块岩石样本上，岩石中的分子会与激光产生散射，而这种散射的频率变化，如同为每一种物质量身定制的“指纹”一样，直接揭示了其内部的化学键合状态和微观环境。 本书将深入浅出地介绍拉曼光谱学的基本原理，包括瑞利散射和拉曼散射的差异， Stokes 和 Anti-Stokes 散射过程，以及影响拉曼光谱信号的各种因素，如激光波长、样品状态、温度和压力等。我们不会止步于理论层面，而是会详细阐述如何利用先进的显微拉曼光谱仪，实现亚微米级的空间分辨率。这意味着我们可以以前所未有的细节，分析微小矿物晶体、包裹体、甚至细胞结构，揭示其精细的化学组成和相互作用。 在地球科学领域，拉曼光谱的应用场景极为广泛。本书将重点探讨其在矿物学、岩石学、宝石学以及地球化学中的关键作用。例如，通过拉曼光谱，我们可以精确鉴定出难以区分的同质异形体，如钻石与石墨，或不同相位的二氧化硅。我们可以分析岩石中微量元素的赋存状态，追踪流体包裹体的成分，从而重建古老地质环境的温度、压力和化学性质。本书将呈现一系列生动的案例研究： 地幔深处的秘密： 分析在地幔高压条件下形成的矿物，如硅酸盐矿物的高压相变，理解地球内部物质的循环和演化。 岩石成因的追溯： 通过识别岩石中微量矿物及其包裹体的拉曼光谱特征，反推岩石的形成环境、温度和成岩过程。 宝石的真伪鉴别与来源追踪： 利用拉曼光谱的独特“指纹”识别不同种类的宝石，甚至可以分析其内部的包裹体，判断其天然或人工合成，并可能追溯其开采地。 流体包裹体的化学“侦探”： 揭示岩石中微小流体包裹体的化学成分，如水、盐、碳酸盐等，为理解地壳流体的迁移、矿产资源的形成提供重要线索。 古代生物痕迹的探索： 在古老的沉积岩中，拉曼光谱可以帮助识别可能存在的有机分子残留，为研究早期生命的存在提供新的视角。 发光分析：揭示物质的能量响应与历史印记 除了拉曼光谱，本书还将重点关注发光分析技术。当物质吸收能量（如紫外光、X射线或热量）后，再以光的形式释放能量，这个过程被称为发光。通过分析发光的强度、波长、衰减时间和温度依赖性，我们可以获取关于物质结构、缺陷、杂质以及它们所经历的地质事件的丰富信息。 本书将详细介绍不同类型的发光现象，包括光致发光（Photoluminescence, PL）、热释光（Thermoluminescence, TL）和阴极发光（Cathodoluminescence, CL）等，并阐述其在地球和行星科学中的应用。 光致发光（PL）： 许多矿物在紫外光照射下会发出美丽的荧光。通过分析这些荧光的颜色和强度，我们可以识别特定矿物中的微量元素激活剂，如稀土元素，它们往往与某些地质过程（如成矿作用）密切相关。本书将展示如何利用PL来区分相似的矿物，评估矿物的纯度，甚至探测潜在的矿床。 热释光（TL）： TL效应基于物质在吸收电离辐射后，能量被俘获在晶格缺陷中，并在加热时以光的形式释放。TL技术在古地质年代表征中扮演着重要角色。本书将深入探讨TL原理，并展示如何通过TL信号来测量岩石样品暴露在地质历史中的总辐射剂量，从而推断其埋藏深度、地质事件发生的时间，甚至利用其作为沉积物年龄的“时钟”。 阴极发光（CL）： CL是当电子束轰击样品表面时产生的发光。CL可以提供比传统光学显微镜更丰富的关于矿物微观结构、生长历史和化学成分的信息。本书将重点介绍CL在沉积岩、火成岩和变质岩中的应用，特别是分析矿物晶体的生长环带、孪晶、微裂缝和不同成分的区域，从而重构岩石的形成和演化过程。 跨越地球的界限：行星科学的 Spectroscopic 探索 本书的魅力不仅在于对地球科学的深入挖掘，更在于将这些强大的 Spectroscopic 工具延伸至对其他行星体的探索。随着人类对太阳系及其以外天体的探测任务的不断深入，获取天体表面的物质组成信息变得至关重要。 月球与火星的构成： 本书将探讨如何利用地面和航天器搭载的拉曼光谱仪和发光分析设备，对月球和火星的岩石、土壤和尘埃进行原位分析。例如，通过分析火星尘埃中的有机分子特征，我们可以寻找生命存在的证据；通过研究月球岩石的矿物组成，我们可以推断月球的形成历史和演化过程。 小行星与彗星的化学指纹： 对于这些早期太阳系遗留下的“化石”，拉曼光谱和发光分析能够帮助我们识别它们复杂的矿物和有机物成分，为理解太阳系的起源和演化提供宝贵的线索。 系外行星大气的 Spectroscopic 探测： 虽然本书侧重于固体样品分析，但其背后所蕴含的 Spectroscopic 思维，也将为读者理解当前和未来探测系外行星大气成分的 Spectroscopic 方法（如吸收光谱）奠定基础。 本书的独特视角与价值 本书最大的价值在于其将两种强大的、互补的 Spectroscopic 技术——拉曼光谱与发光分析——系统地整合起来，并将其应用于广阔的地球与行星科学领域。它不仅仅是一本技术手册，更是一本思想的启发者，它将： 提供前沿的研究方法： 为地质学家、行星科学家、材料科学家以及其他相关领域的研究人员，提供切实可行的实验方法和数据解读指南。 促进多学科交叉融合： 鼓励不同学科背景的研究人员，通过 Spectroscopic 的语言，共同解决复杂的科学问题。 激发新的科学发现： 通过深入的案例分析和对技术潜力的探讨，有望激发读者在各自的研究领域，提出新的科学假设和研究方向。 培养下一代科学家： 为学生和年轻研究人员提供一个学习和掌握先进 Spectroscopic 分析工具的宝贵资源，为他们未来的科研生涯奠定坚实的基础。 本书将以严谨的科学态度，丰富的图表和数据，以及清晰的逻辑结构，带领读者踏上一场穿越微观物质世界的 Spectroscopic 探险。它将帮助您理解，那些看似平凡的岩石、尘埃，在 Spectroscopic 的“审视”下，会显露出怎样令人惊叹的化学奥秘和地质历史。它将证明， Spectroscopic 技术是揭示地球与行星奥秘的强大钥匙，引领我们不断接近宇宙的真相。

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