Principles of Molecular Photochemistry

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出版者:University Science Books
作者:Nicholas J. Turro
出品人:
页数:450
译者:
出版时间:2008-10-30
价格:USD 78.50
装帧:Paperback
isbn号码:9781891389573
丛书系列:
图书标签:
  • 光化学
  • 光化学
  • 分子光化学
  • 化学
  • 物理化学
  • 光谱学
  • 光物理学
  • 激发态
  • 反应动力学
  • 光化学反应
  • 分子结构
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具体描述

This book provides a thorough introduction to the field, developed from Turro's bestselling text "Modern Molecular Photochemistry'. It is developed from Turro's best-selling text for three decades - "Modern Molecular Photochemistry". The book provides for the first time in any photochemical text, a fundamental description of electronic spin and its impact on photochemical and photophysical processes, described with a vector model that is intuitive, pictorial and powerful. Also for the first time in any photochemical text, the concepts of electronic energy transfer and electron transfer are treated from a common foundation and set of principles. The progress in theoretical and experimental electron transfer are covered in depth.This text develops photochemical and photophysical concepts from a set of familiar principles. It provides indepth coverage of electronic spin, and the concepts of electronic energy transfer and electron transfer, and the progress that has been made in theoretical and experimental electron transfer.

好的,下面是一本名为《Principles of Molecular Photochemistry》的图书的详细简介,内容完全围绕该领域展开,不包含任何其他主题: --- 《分子光化学原理》(Principles of Molecular Photochemistry) 图书简介 本书旨在为化学、物理学、生物物理学以及材料科学领域的学生、研究人员和专业人士提供一套全面、深入且结构严谨的分子光化学基础知识体系。本书从量子力学和光谱学的基本原理出发,系统地阐述了分子在光照作用下所经历的激发态动力学、能量转移过程以及由此产生的化学反应机制。全书力求在严谨的理论推导与丰富的实验实例之间取得平衡,使读者不仅能掌握核心概念,更能理解前沿研究的驱动力。 第一部分:光化学的基础与分子光物理过程 本书首先为读者建立分子光化学的理论基石。在第一章中,我们将回顾与光吸收密切相关的量子力学基础,重点探讨分子轨道理论、电子激发态的性质,以及如何通过薛定谔方程描述分子在基态和激发态下的行为。 第二章聚焦于分子光谱学,这是理解光化学反应的“探针”。我们将详细介绍紫外-可见吸收光谱的理论基础,包括摩尔消光系数、振动精细结构以及Franck-Condon原理的应用。随后,深入探讨荧光和磷光的发射过程,分析激发态的寿命、量子产率,并引入Jablonski能级图,用以系统地解释所有重要的弛豫途径。 第三章是全书的核心之一,专注于激发态的非辐射弛豫过程。我们将剖析分子如何通过内部转化(Internal Conversion, IC)和系间窜越(Intersystem Crossing, ISC)将能量耗散回基态。详细讨论影响这些过程的分子结构因素、溶剂效应以及振动耦合的作用。通过对这些基本过程的透彻理解,读者将能够预测和解释特定分子在光照下的主要能量耗散路径。 第二部分:激发态的能量与电子转移 分子光化学的精髓在于激发态中能量和电子的重新分配。第四章专门讨论激发态的能量转移。我们将详尽地介绍Föster能量转移理论(FRET)和Dexter能量转移理论。对于FRET,书中不仅会推导辐射偶合的数学模型,还会详细讨论其对距离和偶极矩取向的依赖性,并展示其在生物传感和纳米技术中的应用实例。对于Dexter理论,重点分析了电子轨道重叠和交换作用在短距离能量转移中的关键角色。 第五章深入探讨激发态的电子转移(Photoinduced Electron Transfer, PET)。我们将建立Rehm-Weller方程,分析驱动光诱电子转移的吉布斯自由能,并结合Marcus理论来描述不同电子转移速率常数的环境依赖性。书中会通过具体实例说明PET在光氧化还原催化、光合作用模型系统以及电化学传感中的核心作用。 第三部分:光化学反应的机理与动力学 理解光化学反应,必须深入其反应的动力学路径。第六章侧重于激发态的寿命测量与时间分辨光谱学。我们将介绍瞬态吸收光谱(Transient Absorption Spectroscopy, TAS)和时间分辨荧光光谱(Time-Correlated Single Photon Counting, TCSPC)等先进技术,解释如何利用这些工具捕捉纳秒到飞秒时间尺度上的激发态演变过程,从而解析反应的中间体和过渡态。 第七章系统梳理了主要的光化学反应类型。这包括: 1. 光异构化反应:如顺反异构化,探讨其旋转势能面和反应路径。 2. 光环化与光加成反应:重点分析了[2+2]环加成反应的立体化学控制,以及涉及激发态分子内重排(如Norrish I型和II型反应)的机理。 3. 光解离与光解反应:讨论键的断裂机制,特别是涉及自由基生成的初级光化学步骤。 第八章将视野扩展到环境对光化学反应的影响。详细分析溶剂极性、粘度、pH值以及硬/软酸碱性质如何调制激发态的反应活性和弛豫路径。特别关注溶剂诱导的电子转移和电荷转移激发态的形成。 第四部分:前沿应用与现代光谱技术 在基础理论构建完成后,第九章将光化学原理应用于前沿领域。我们将探讨光生物化学中的基础问题,包括DNA的紫外损伤、光敏剂的作用机制,以及光合作用中初级电荷分离的效率问题。 第十章聚焦于材料科学中的光化学。内容涵盖有机发光二极管(OLEDs)中激子管理的基础,光致变色材料的原理,以及光聚合反应在微纳加工中的应用。重点分析了三重态激子在磷光发射和延迟荧光中的调控策略。 第十一章专门介绍激光与超快光谱学在光化学中的应用。通过对泵浦-探测(Pump-Probe)技术、二维电子光谱(2DES)的详细介绍,读者将掌握如何解开复杂分子体系中多维耦合振动模式和电子动力学的谜团。 全书最后以附录的形式提供了必要的数学工具回顾(如线性代数基础、玻恩-奥本海默近似的详细推导)以及一套精心挑选的习题,旨在巩固读者的理论理解和问题解决能力。 《分子光化学原理》的编写遵循从基本原理到复杂应用的逻辑脉络,力求成为所有致力于分子光科学研究的学者不可或缺的参考指南。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计着实令人眼前一亮,深邃的蓝色背景上,跃动着抽象的光斑,仿佛将读者瞬间拉入了分子光化学的奇妙世界。我是一名刚刚接触光化学研究的博士生,一直以来都对光如何与分子互动、如何驱动化学反应充满好奇。在我搜寻相关入门读物时,《Principles of Molecular Photochemistry》凭借其简洁而富有吸引力的书名,以及似乎涵盖了该领域核心知识的承诺,立刻吸引了我的注意。在拿到这本书的第一时间,我迫不及待地翻开了第一页。虽然我还没有深入阅读到每一个细节,但从目录和前几章的初步浏览来看,本书的编排逻辑清晰,从最基本的光物理过程,例如激发态的产生、弛豫机理,到更复杂的反应途径,如光异构化、光氧化还原等,都有条不紊地展开。我尤其期待其中关于光化学动力学和光谱学方法的介绍,这对于我理解实验数据和设计新的实验至关重要。我设想本书会深入探讨不同类型的激发态,比如单线态和三线态,以及它们各自的衰变途径和在化学反应中的作用。相信它会提供丰富的实例,例如光化学合成中的应用,或者生物系统中光驱动的过程,这些都将极大地拓展我的视野,并为我的研究方向提供灵感。这本书的出版,无疑是对我们这些渴望深入了解分子光化学的研究者的一份宝贵馈赠,我满怀期待地准备开始我的学习之旅。

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对于我这样一位在理论化学领域深耕多年的研究者而言,一本高质量的教科书,能够提供严谨的理论框架和前沿的计算方法,是至关重要的。《Principles of Molecular Photochemistry》这本书,虽然我还没有机会仔细研读其中的每一个公式,但其明确地将“原理”置于书名之首,预示着它将在分子光化学的理论基础方面提供详实的论述。我期待书中能够深入探讨量子力学在描述光-分子相互作用中的应用,例如哈密顿量、跃迁偶极矩、以及激发态的波函数描述。我特别关注书中会如何处理不同类型的激发过程,比如垂直跃迁和弛豫过程,以及它们如何影响分子的化学行为。我也希望书中能介绍一些先进的计算化学方法,例如密度泛函理论(DFT)和多构型相互作用(MCI)方法,它们在预测和解释光化学反应的能量和动力学方面发挥着重要作用。这本书的出现,为我提供了一个系统性回顾和深化对光化学理论理解的机会,我期待它能够为我今后的理论研究提供坚实的支撑和新的研究思路。

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作为一名正在进行博士后研究,专注于生物成像和光动力治疗领域的科研人员,我对能够深入理解光与生物分子相互作用的机制有着迫切的需求。《Principles of Molecular Photochemistry》这本书,虽然我还没有机会完全沉浸在其每一个章节的细节之中,但其标题本身就直接指向了我研究工作的核心。我非常期待书中能够详细阐述生物分子(如蛋白质、核酸、以及色素)如何吸收光,以及这些吸收的光能如何被转化为驱动生物学过程(如光合作用、视觉感知,或光动力治疗中的产生活性氧)的能量。我希望书中能够对生物相容性的光敏剂、以及光动力治疗中常见的敏化剂的激发态动力学进行深入的讨论,并解释如何优化它们的性能以提高治疗效果。我也对书中可能涵盖的荧光成像和光遗传学等技术背后的光化学原理感到兴奋,这对于我设计新的生物成像探针和调控神经活动的策略至关重要。这本书的出现,为我提供了一个系统性梳理和深化我对这一交叉学科理解的绝佳机会,我期待它能为我的研究带来新的突破和启示。

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作为一名有多年光化学研究经验的科研人员,我对理论知识的更新和深度的挖掘始终保持着高度的关注。《Principles of Molecular Photochemistry》这本书,虽然我尚未深入到每一个章节的细节,但其题目本身就预示着对该领域基础原理的系统性阐述。我非常看重一本好的教科书能否在巩固现有认知的同时,还能带来新的视角和更深层次的理解。从我初步翻阅的几章来看,本书的写作风格严谨,理论推导详实,这对于理解光化学反应的微观机制至关重要。我预期书中会对瞬态吸收光谱、荧光量子产率、磷光寿命等关键的光物理参数进行深入的讨论,并解释它们如何反映分子的激发态性质以及能量传递过程。此外,我非常好奇书中会如何处理不同类型溶剂对光化学反应的影响,以及立体化学在光化学反应中的重要性。如果书中能够包含一些经典的、具有里程碑意义的光化学反应实例,并对其机理进行细致的剖析,那将是极大的收获。我希望这本书能够帮助我更清晰地认识到,看似简单的光吸收事件,背后隐藏着多么复杂而精妙的分子运动和能量转化过程。这本书的出现,对于任何想要在该领域做出贡献的科学家来说,都将是一本不可多得的参考书籍。

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作为一名对材料科学和纳米技术领域充满热情的大学二年级学生,我最近开始涉足光功能材料的研究。《Principles of Molecular Photochemistry》这本书,虽然我还没有完全深入到每一个公式和每一个理论细节,但其书名所揭示的“分子光化学”原理,对我理解许多新兴的光功能材料,如有机发光二极管(OLED)、光致变色材料、以及光敏开关的性能至关重要。我非常期待书中能够详细解释光如何与这些材料中的分子发生相互作用,例如激发态的产生、能量的转移和耗散,以及如何通过巧妙地设计分子结构来调控这些光物理过程,从而实现预期的光学或电学功能。我猜想书中会涉及共轭体系、荧光团、以及染料分子在光照下的行为。特别是,我希望能够从书中学习到如何利用光化学原理来设计和合成具有特定光响应特性的新型材料,并且了解如何通过光谱技术来表征和评估这些材料的光学性能。这本书的出版,对于我这样希望在材料科学领域探索光功能性的学生来说,无疑是打开了一扇通往更深层次理解的大门,并为我未来的研究方向提供了宝贵的理论指导。

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我是一名对艺术和科技的融合充满兴趣的科普作者,经常会关注那些能够将复杂科学概念以生动形象的方式呈现出来的书籍。《Principles of Molecular Photochemistry》这本书,虽然我尚未深入到每一个技术细节,但其书名所蕴含的“光”与“分子”的联动,在我看来,本身就蕴含着一种独特的“美”。我非常期待书中能够用形象的比喻和生动的案例,来解释光如何激发分子,如何改变分子的形态和能量,进而引发一系列化学反应。我设想书中可能会用“舞蹈”、“碰撞”、“能量传递”等词语来描绘这些微观世界的奇妙景象。我也希望书中能够包含一些精美的插图和图表,用视觉化的方式来呈现分子激发态的能量景观、反应路径图,以及光谱数据。这本书的出现,不仅仅是知识的传播,更是一种对科学之美的探索,它能够帮助我将枯燥的化学原理转化为引人入胜的故事,从而激发更广泛的读者对科学世界的兴趣和热爱。

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我是一名对环境科学和可持续发展领域充满热情的学生,最近在学习过程中接触到了光化学在环境修复中的应用。正是出于这样的兴趣,我开始寻找关于分子光化学的权威性读物。《Principles of Molecular Photochemistry》这本书,虽然我还没能完全消化其中的内容,但其作为一本涵盖了光化学原理的著作,在我看来,必定会为我理解光催化降解污染物、光化学烟雾形成等环境问题提供坚实的基础。我非常期待书中能够详细解释光能如何被分子吸收,以及吸收后的能量如何转化为化学反应的驱动力,例如在光催化剂表面产生的电子-空穴对,或者引发光氧化还原反应。我猜想书中会讨论到各种可见光和紫外光波段对不同分子的影响,以及如何利用这些特性来设计更高效的环境治理技术。如果书中还能提及一些实际应用案例,例如在水处理、空气净化等方面,那将是我学习的最大动力。我希望通过这本书,能够更深入地理解光化学在解决现实世界环境挑战中的作用,并激发我在这方面进行进一步研究的灵感。这本书的出版,对于我这样希望将理论知识应用于解决实际问题的学生来说,无疑是一盏指路明灯。

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在我看来,一本优秀的科学著作,不仅仅在于其知识的深度和广度,更在于其能否激发出读者对未知领域的好奇心和探索欲。《Principles of Molecular Photochemistry》这本书,在我初步浏览之后,我已经能够感受到这种独特的魅力。虽然我尚未深入到每一个细节,但其系统性地阐述分子光化学原理的承诺,无疑触动了我对这一迷人领域的好奇心。我期待书中能够将抽象的光物理概念,例如激发态的能量景观、势能面的变化、以及各种弛豫过程,用清晰易懂的方式呈现出来。我特别希望能够从书中学习到如何利用光化学反应来构建复杂的有机分子,或者如何通过控制光照条件来提高反应的选择性和效率。我也设想书中会包含一些前沿的研究动态,例如光诱导的电子转移、能量转移的最新进展,以及在光化学合成中的一些创新应用。这本书的出现,不仅仅是知识的传递,更像是一次对分子世界奥秘的邀请,让我迫切地想要一探究竟,去理解光与物质之间那奇妙的舞蹈,并从中汲取灵感,去探索属于自己的研究课题。

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在我看来,一本真正有价值的书,在于它能否引领读者从宏观到微观,从现象到本质。《Principles of Molecular Photochemistry》这本书,虽然我尚未深入到每一个细微之处,但其“原理”二字,已然勾勒出了一幅清晰的蓝图,预示着它将为我揭示分子光化学的底层逻辑。我期待书中能够从最基础的光子与分子的相互作用开始,逐步深入到激发态的形成、演化以及最终的化学转化过程。我尤其看重那些能够解释“为什么”的论述,例如,为什么某些分子在光照下会发生特定的反应,而另一些则不会;为什么不同的激发态会具有不同的化学活性。我设想书中会提供丰富的理论模型和计算方法,帮助我们理解这些复杂的现象。我也希望能从书中学习到如何设计实验来验证这些理论,如何通过光谱技术来“看见”那些转瞬即逝的激发态和中间体。这本书的出现,不仅仅是传授知识,更是培养一种科学思维方式,一种透过表象洞察本质的能力,这对于任何一个渴望在科学领域有所建树的人来说,都是弥足珍贵的。

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作为一个对科学历史和哲学思想同样感兴趣的读者,我通常喜欢从一本著作的诞生背景和其在学科发展中的地位来审视它。《Principles of Molecular Photochemistry》这本书,虽然我尚未深入其核心理论,但从其书名所传递的“原理”二字,我猜测它一定是对分子光化学这个学科建立和发展过程中的核心概念进行了系统性的梳理和总结。我期待书中能够追溯光化学研究的起源,例如早期的光合作用研究,或者一些经典的光化学反应的发现过程。我设想书中会详细阐述光化学的基本定律,例如光化学当量定律,以及能量守恒和动量守恒在光化学反应中的体现。更重要的是,我希望能够通过这本书,理解光化学是如何从经典的理论物理和化学概念中发展出来的,并最终形成一门独立的学科。书中对于量子力学在解释光与物质相互作用方面的应用,以及光谱学作为研究光化学过程的强大工具,都将是我重点关注的部分。我希望这本书能够不仅仅提供知识,更能引发我对科学研究方法和理论体系形成过程的思考,让我明白“原理”的提出是如何一步步推动科学进步的。

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A good introductory book for photochemistry and photophysics, with necessary graphic presentations and intuitions for understanding the principles

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