Modern Raman Spectroscopy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Smith, Ewen/ Dent, Geoffrey

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2005-2

价格:470.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780471497943

丛书系列:

图书标签:

• 拉曼光谱
• 光谱学
• 材料科学
• 化学分析
• 物理化学
• 表面分析
• 纳米技术
• 生物医学
• 无损检测
• 分子振动

好的，这是一份关于一本假想图书的详细简介，这本书名为《Spectroscopy: Principles and Applications in Materials Science》，旨在避开《Modern Raman Spectroscopy》的内容，专注于光谱学的其他领域，特别是材料科学中的应用。 --- 图书简介：《光谱学：材料科学中的原理与应用》（Spectroscopy: Principles and Applications in Materials Science） 作者： [此处可填写真实作者姓名或留空] 出版社： [此处可填写真实出版社或留空] 概述 《光谱学：材料科学中的原理与应用》是一部全面而深入的学术专著，旨在为研究生、科研人员以及从事先进材料研究的工程师提供一个坚实的理论基础和广泛的实践指导。本书的核心目标是将复杂的物理光谱学原理与当代材料科学中的关键挑战和前沿技术紧密结合。我们避开了特定于拉曼散射的深入探讨，而是将焦点放在更广阔的光谱学工具箱上，包括但不限于红外（IR）光谱、紫外-可见（UV-Vis）吸收与反射光谱、X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）以及核磁共振（NMR）光谱等在材料表征中的核心技术。 本书结构清晰，从基础的量子力学和电磁辐射与物质相互作用的理论出发，逐步深入到每种主要光谱技术的物理机制、仪器设计、数据采集与处理，最终详细阐述它们在半导体、陶瓷、聚合物、能源材料和生物材料等领域中的具体应用案例。 第一部分：光谱学基础与理论框架 (Foundational Theory and Principles) 本部分为后续应用章节奠定必要的理论基石。我们首先回顾了物质的能级结构、量子化效应以及不同类型的分子和晶格振动模式。 第一章：电磁辐射与物质相互作用 详细阐述了光与物质相互作用的四种基本机制——吸收、发射、散射和透射。重点分析了偶极矩（电偶极、磁偶极）在激发过程中的选择定则，为理解不同光谱技术背到的物理本质提供了统一的理论视角。 第二章：光谱仪器设计与数据采集 本章侧重于硬件实现。探讨了光源（如傅里叶变换红外光谱仪中的光源、原子吸收光谱仪中的空心阴极灯）和探测器（如光电倍增管、CCD阵列）的性能参数。同时，详细讨论了信号采集过程中的噪声来源（热噪声、散粒噪声）及其抑制策略，确保高质量数据的获取。 第二部分：基于电子能级的技术 (Electron-Based Spectroscopies) 本部分集中讨论那些主要依赖于电子能级跃迁或电子态分析的光谱技术，这些技术对于探究材料的化学组分和表面电子结构至关重要。 第三章：紫外-可见（UV-Vis）光谱分析 深入研究了电子的 $sigma ightarrow sigma^$, $n ightarrow sigma^$, $pi ightarrow pi^$ 跃迁。重点分析了朗伯-比尔定律在不同介质（溶液、薄膜）中的适用性与局限性。在应用方面，本章涵盖了光电材料的带隙测量、染料敏化太阳能电池中的吸收特性分析，以及薄膜光学常数的提取方法。 第四章：X射线光电子能谱（XPS）与表面化学分析 XPS作为一种强大的表面敏感技术，在本章中占据核心地位。我们详尽解析了光电效应的物理过程，包括俄歇能级、结合能的精确测定及其对元素价态和化学环境的敏感性。详细讨论了XPS在氧化物层厚度测定、薄膜界面化学反应监测以及催化剂表面失活机制研究中的应用实例。 第五章：俄歇电子能谱（AES）与二维成像 专注于AES在极高空间分辨率下的表面元素定性和定量分析能力。讨论了俄歇参数（Auger Parameter）的概念及其在区分相似化学环境中的优势。本章特别强调了电子束扫描下的成像技术，用于绘制材料表面元素的空间分布图。 第三部分：基于分子振动与核态的技术 (Vibrational and Nuclear State Spectroscopies) 本部分聚焦于探测原子或分子骨架振动以及原子核状态的工具，这些技术对于理解材料的分子结构、晶格动力学和局部环境至关重要。 第六章：傅里叶变换红外（FTIR）光谱学 本书对FTIR的介绍侧重于其在聚合物科学和有机无机杂化材料中的应用。详细解释了傅里叶变换的数学原理及其在提高信噪比和光谱分辨率方面的优势。应用案例包括：聚合物的结晶度分析、官能团的构象变化监测、以及通过衰减全反射（ATR-FTIR）技术对涂层和界面的表征。 第七章：核磁共振（NMR）光谱学在固体材料中的应用 与传统的液态NMR不同，本章重点探讨了固体状态NMR（Solid-State NMR, SSNMR）在无序材料结构解析中的关键作用。详细介绍了魔角堆积（MAS）技术、弛豫时间 ($T_1$ 和 $T_2$) 的物理意义，以及二维NMR脉冲序列（如迪普序列 Dipolar-Derived Interactions）如何揭示远距离原子核间的耦合信息。这在电池电解质、金属有机框架（MOFs）和高分子材料的结构确证中具有不可替代的价值。 第八章：其他振动光谱技术概述 简要回顾了与拉曼散射原理不同但功能互补的振动光谱技术，例如电子能量损失谱（EELS）在透射电镜（TEM）中的应用，以及中红外吸收光谱在气体分析和微区成像中的特定优势。 第四部分：案例研究与交叉应用 (Case Studies and Interdisciplinary Applications) 本部分将前述工具箱中的技术综合应用于当前材料科学的前沿领域，展示多光谱联用分析的强大能力。 第九章：能源存储材料的表征 聚焦于锂离子电池正负极材料的循环稳定性研究。通过结合XPS分析电极表面的固体电解质界面膜（SEI），利用SSNMR探测电解液中锂离子的迁移机制，并辅以UV-Vis/FTIR监测材料的电子结构演变。 第十、十一章：半导体与功能陶瓷的缺陷工程 探讨如何利用光谱学手段定位和量化半导体材料中的杂质和晶格缺陷。分析了光致发光（PL，作为散射/发射的补充）在量子点和钙钛矿材料中的带隙调控研究，以及FTIR/NMR在陶瓷材料烧结过程中的结构演变分析。 总结与展望 《光谱学：材料科学中的原理与应用》旨在为读者提供一套完整、系统的光谱学分析框架，强调理论的严谨性与应用的实用性相结合。通过对多种互补技术的深入剖析，本书使用户能够更有效地选择、操作和解释复杂的材料表征数据，从而推动材料科学的创新与发展。 ---

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