范德瓦耳斯相互作用很大程度上可以说是物理学、化学以及生物学中各类现象的本源和动力. 基于激光光谱方法和超声分子束技术, 研究范德瓦耳斯复合物光谱、结构和动力学性质是深入理解范德瓦耳斯相互作用的重要手段, 也是理解许多物质物化特性的基本方法. 本书从范德瓦耳斯相互作用的基本理论出发, 详细地阐述了实验上研究范德瓦耳斯复合物的方法, 重点介绍了光谱测量和分析的基本方法以及分子光谱学和激光光谱学的相关内容; 本书从第 6 章至第 11 章详细地介绍了几个含 N2O 范德瓦耳斯复合物的研究实例[Rg-N2O、N2-N2O、(N2O)2、(N2O)3、O2-N2O、Rg2-N2O], 并将光谱测量和分析的方法贯穿于实例之中, 让读者能够深入了解范德瓦耳斯力和范德瓦耳斯复合物的基本理论、光谱特征以及动力学性质.
样章试读
目录
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前言
第1章 范德瓦耳斯复合物简介 1
1.1 引言 1
1.2 范德瓦耳斯复合物和范德瓦耳斯相互作用 1
1.3 分子间相互作用力基本理论 3
1.3.1 交换排斥势 4
1.3.2 静电势 5
1.3.3 感应作用势 6
1.3.4 色散势能 6
1.4 范德瓦耳斯复合物的研究意义 8
1.5 本书结构 10
参考文献10
第2章 范德瓦耳斯复合物光谱研究方法 12
2.1 平衡腔方法 12
2.2 超声分子束方法 13
2.2.1 引言 13
2.2.2 超声分子束动力学特征 15
2.3 范德瓦耳斯复合物分子束光谱研究方法 21
2.3.1 分子束电子共振光谱 22
2.3.2 激光诱导荧光光谱 22
2.3.3 傅里叶变换微波谱 23
2.3.4 非线性拉曼光谱 24
2.3.5 腔衰荡光谱技术 26
参考文献 28
第3章 光谱测量实验系统介绍 31
3.1 光源 31
3.1.1 铅盐类可调谐二极管激光器 31
3.1.2 量子级联激光器 34
3.2 真空喷射系统 34
3.2.1 真空腔与脉冲阀 34
3.2.2 多程吸收池 35
3.3 LabVIEW 程序 40
3.4 信号检测和处理系统 44
3.5 光谱的扫描方法 47
3.5.1 逐点扫描方法 47
3.5.2 快速扫描方法 48
3.6 光路与电路系统简介 54
3.7 配气系统 56
3.8 光谱分析和常用分析程序 56
3.8.1 谱线频率标定 57
3.8.2 PGOPHER 57
3.8.3 SPFIT/SPCAT 58
参考文献 59
第4章 氧化亚氮气体的物化性质、应用和红外光谱 62
4.1 氧化亚氮分子的物化性质 62
4.2 基本应用 64
4.2.1 火箭推进剂 64
4.2.2 内燃机 64
4.2.3 医疗 65
4.3 环境影响 65
4.4 线性三原子分子振转光谱 66
4.4.1 转动能级 66
4.4.2 能级对称性 67
4.5 氧化亚氮分子振转光谱 68
参考文献 71
第5章 非对称转子光谱基本理论 73
5.1 线型和线宽 73
5.1.1 自然线宽 73
5.1.2 多普勒加宽74
5.1.3 压力加宽 74
5.2 非对称转子转动能级 75
5.3 非对称转子光谱的跃迁类型和特征 80
5.4 微扰相互作用 83
5.4.1 费米共振 83
5.4.2 科里奥利相互作用 86
参考文献 91
第6章 N2O 单体对称伸缩振动带 Rg-N2O 中红外光谱 92
6.1 Rg-N2O 光谱的基本理论 92
6.2 Rg-N2O 光谱的研究背景 96
6.3 He-N2O、Ne-N2O 和 Kr-N2O 光谱结果和分析 98
6.3.1 He-N2O 光谱测量结果和数据分析 99
6.3.2 Ne-N2O 光谱测量结果和数据分析 103
6.3.3 Kr-N2O 光谱结果和分析 108
6.4 Rg-N2O 的结构分析和带头频移 115
6.4.1 Rg-N2O 复合物分子的结构分析 116
6.4.2 Rg-N2O 复合物分子的带头频移分析 116
6.5 本章小结 121
参考文献 121
第7章 N2-N2O 范德瓦耳斯复合物振转光谱与势能面 124
7.1 N2-N2O 复合物的基本理论 124
7.2 N2-N2O 复合物的研究背景 126
7.3 N2-N2O 复合物的光谱测量和结果分析 127
7.4 N2-N2O 复合物二维势能面 137
7.5 N2-N2O 复合物等电子等质量体系的结构、动力学以及带头频移 138
7.6 N2-N2O 复合物四维势能面和束缚态计算 139
7.6.1 势能面和束缚态计算细节 139
7.6.2 势能面结果 141
7.6.3 束缚态计算结果 142
7.7 本章小结 152
参考文献 153
第8章 氧化亚氮极性和非极性二聚体振转光谱 155
8.1 (N2O)2 光谱的研究背景 155
8.2 N2O2 光谱测量与结果分析 157
8.2.1 非极性 (N2O)2 157
8.2.2 N2O 极性二聚体 165
8.3 讨论和总结 167
参考文献 169
第9章 N2O 三聚体中红外光谱 170
9.1 研究背景 170
9.2 振动标识 171
9.3 (N2O)3 三聚体光谱分析 172
9.3.1 N2O 单体 o3 振动带三聚体光谱 172
9.3.2 N2O 单体 o1 振动带三聚体光谱 177
9.4 光谱分析179
9.5 结论 181
参考文献 181
第10章 O2-N2O 复合物的中红外激光光谱 182
10.1 研究背景 182
10.2 基本理论 183
10.2.1 坐标系 183
10.2.2 哈密顿量 185
10.2.3 能级的对称性及跃迁选择定则 186
10.3 实验结果 186
10.4 光谱分析 188
10.5 讨论 191
10.6 结论 194
参考文献 194
第11章 Rg2-N2O(Rg=Ne、Ar、Kr) 中红外激光光谱 197
11.1 研究背景 197
11.2 实验结果 199
11.2.1 Ne2-N2O 三聚体 199
11.2.2 Ar2-N2O 和 Kr2-N2O 三聚体 201
11.3 讨论与总结 203
11.3.1 结构分析 203
11.3.2 振动频移 205
参考文献 207
附录208
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