均匀电场中颗粒簇偶极矩的确定

置于均匀电场中的一簇球形颗粒,由于其内部的相互作用而耦合在一起．这致使簇的感应偶极矩与簇的几何结构,大小以及颗粒的介电常数等参量有关．试图通过已知的链的偶极矩确定任意大小长方结构的簇的偶极矩．假定颗粒链可以被具有同样偶极矩的一个等效介质球代替,并将具有空间结构的颗粒簇处理成面结构簇,再将面结构简化成一个颗粒链,从而确定簇的偶极矩．在这一过程中,通过不断增加等效球的尺寸,将颗粒间的相互作用包含在簇的偶极矩中．数值分析了立方结构簇的偶极矩,结果是可接受的. 关键词：     

原子自发辐射中偶极矩的涨落与最大纠缠态的保持

研究了二能级原子与电磁场相互作用体系的自发辐射与量子纠缠态.在原子的自发辐射过程中,其偶极矩的期待值总是零,但偶极矩的涨落恒等于一个不为零的常量,因此原子的自发辐射是由真空起伏导致偶极矩的涨落引起的.Jaynes-Cummings模型是产生量子纠缠态的重要体系,研究发现,原子与场纠缠态的信息熵和纠缠度随时间作周期性的振荡,量子态在非纠缠与纠缠态之间变化.更为重要的是,在失谐量适当时,量子态将长时间停留在最大纠缠态.     

电偶极子模型在天体光谱中的应用

与电介质中非极性分子的位移极化和极性分子的转向极化不同的是,天体致密大气层中的原子及分子间因碰撞也会产生电偶极矩,进而出现吸收过程,是研究带外行星和冷白矮星等天体光谱的重要理论基础.以冷白矮星为例,介绍其大气层中大量原子分子对之间的碰撞诱导偶极矩与电磁辐射相互作用产生的连续谱吸收.     

像偶极子法计算导体颗粒簇团的偶极矩

计算均匀电场中颗粒簇团的偶极矩通常是困难的,这是因为颗粒间的相互耦合较难处理.这种相互耦合使颗粒的极化依赖于簇团的结构和大小.利用像偶极子法对这种耦合加以分析.首先,分别考虑了置于纵向和横向电场中的任意间距的等径导体球对,确定了各球上的像偶极子和像电荷及其分布.之后,计算了由4个置于正方形顶点和8个置于立方体顶点的导体球构成的簇团的偶极矩,并给出紧凑表达式.与先前的结果进行了比较,获得了很好的一致性. 关键词： 偶极矩 颗粒簇团 像偶极子法 分形     

GeCl分子激发态的势能曲线和辐射寿命的理论研究

采用考虑Davidson校正、标量相对论效应、芯-价电子关联和自旋-轨道耦合效应高精度的多参考组态相互作用方法计算了GeCl分子的最低解离极限Ge(3Pg)+Cl(2Pu)对应的12个Λ-S电子态的势能曲线. 基于计算得到的势能曲线, 求解一维核运动的Sch?rdinger方程得出束缚态的光谱常数, 这些光谱常数与实验值符合较好. 本文计算了12个Λ-S态的电偶极矩随核间距的变化, 分析了电子态组态成分的变化对电偶极矩的影响. 本文还研究了GeCl分子的辐射跃迁性质, 给出了激发态到基态之间和低激发态之间的跃迁偶极矩和电子态之间的Franck-Condon因子, 并根据计算得到的跃迁偶极矩和Franck-Condon因子计算出了束缚激发态低振动能级的辐射寿命.     

中子有无电偶极矩?

测量中子电偶极矩的新方法更好地约束了关于宇宙早期对称性破缺的理论。虽然中子整体上是电中性,但它内部电荷的分布也可能并非对称,定量上用电偶极矩(EDM)来描述这种不对称性。有些试图拓展粒子物理学标准模型的理论预言中子EDM非零,而最近一个国际合作组给出了新的测量上限。他们通过测量一团中子跟电磁场的相互作用来得到这一限制。该发现有望帮助理论学家更好地解释宇宙正反物质的不对称。     

CO基态的偶极矩的量化计算研究

运用MOLPRO软件,采用基组6-31G,6-31G(d),6-31G(2d,3f),aug-cc-pv5z,方法HF(Hartree-Fock)、CASSCF(完全活性空间自洽场)和MRCI(多参考组态相互作用),计算了CO的基态X1Σ+的偶极矩随核间距变化的12条曲线,与基于实验光谱数据的偶极矩在平衡位置的值以及在平衡位置的斜率进行了比较,结果表明,采用MRCI方法,aug-cc-pv5z基组的偶极矩曲线最为准确.平衡位置斜率的偏差小于1%.接着采用MRCI方法,aug-cc-pv5z基组计算得到了CO基态的势能曲线,进而通过求解核的薛定谔方程得到振动能级以及分子力常数,分子力常数与实验值符合的很好.     

电介质极化现象的微观机制讨论

从有极分子的电偶极矩与电场相互作用的微观机制出发,讨论了电介质的极化现象,计算了有极分子的电偶极矩与转动能级随外电场的变化情况.     

氢键对2-(N-甲基)氨基-5-硝基吡啶分子非线性光学性质的影响

本文在杂化密度泛函理论水平上研究了溶剂对2-(N-甲基)氨基-5-硝基吡啶分子非线性光学性质的影响.在溶剂中,构造了包括氢键作用的超分子体系,在优化结构的基础上分别研究了由极化连续模型模拟的溶剂与该分子的长程相互作用、溶剂与该分子的氢键相互作用以及溶剂与包括氢键作用的超分子体系整体的相互作用对分子的几何结构、非线性光学性质、紫外吸收光谱和电荷分布等特性的影响.结果表明,溶剂中分子电偶极矩、线性极化率和第一超极化率都增大,而溶剂与溶质分子通过氢键形成的超分子结构与单体有着明显区别.因此,氢键对分子结构和性质的影响较大,从而将明显的影响该类分子的非线性光学性质.     

核黄素在不同极性溶剂中的光谱特性研究

实验测得核黄素在水、二甲基亚砜(DMSO)和三氯甲烷三种不同极性溶剂中的稳态吸收光谱、荧光光谱和时间分辨荧光光谱,研究了溶剂对核黄素光谱性质的影响。实验结果表明,在不同极性的溶剂中,核黄素的吸收峰位置几乎不变,而荧光光谱峰值随着溶剂极性的增大而出现红移。这是由于溶质分子的电子激发及溶剂化效应引起的电子重新分布导致它在极性溶剂中第一激发单重态能级的变化。在时间分辨荧光光谱实验中,核黄素在水溶液中荧光寿命也高于在其他两种溶剂中,荧光寿命的延长可归因于核黄素与氢键对体溶剂之间的分子间氢键相互作用。应用Gaussian09软件,采用密度泛函理论和含时密度泛函理论,结合基于密度的溶剂化模型,对不同极性溶剂中的核黄素分子进行基态和激发态优化和计算。通过前线分子轨道分析,核黄素的受激跃迁属于苯环和含氮杂环上的π电子向苯环及C N,C O共轭双键的反键轨道π*的跃迁。分子偶极矩的计算结果表明,核黄素分子的第一激发态偶极矩大于基态偶极矩,偶极矩的增大,导致溶质与溶剂分子之间的相互作用的增大。而溶剂分子与溶质分子基态和激发态的相互作用程度不同,使得吸收峰和荧光峰出现不同变化情况。极性越大的溶剂越有利于对激发态的稳定作用,使激发态能量降低,相应的发射波长发生红移。最后,通过分子表面静电势和弱相互作用分析,在水溶剂中考虑氢键作用对核黄素分子光谱的影响。多聚体结构的理论吸收和发射峰值更接近实验结果,说明多聚体结构合理。水分子二聚体与核黄素形成的环状结构,有利于提高核黄素分子的刚性,有利于荧光的发射,减少非辐射跃迁的几率,荧光寿命延长。     

冬虫夏草中甘露醇和虫草素的TOF-SIMS分析

用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)分析研究了冬虫夏草中两个最重要的药效活性物质,甘露醇和虫草素,重点研究对应质量数251 amu的质谱峰含有的化学信息。利用TOF-SIMS高质量分辨率的优势, 检测并识别251和252 amu质谱峰的信号有可能不是保健药理活性物质虫草素C₁₀H₁₃N₅O₃(251 amu)产生的分子离子峰M+,[M+H]+,这或许就是文献中有关研究虫草素存在争论的原因。TOF-SIMS分析结果为进一步解读251 amu质谱峰的化学内含、深入研究冬虫夏草中虫草素提供了依据;同时就甘露醇对应的(181 amu附近)TOF-SIMS负离子质谱峰做了细致的解读, 确认181 amu质谱峰是识别冬虫夏草中甘露醇的可靠依据。本研究证明, TOF-SIMS是分析、研究、鉴别冬虫夏草的有效手段。     

激光工作模式对苯氰S1电子态高分辨光谱的影响

本文研究了不同激光工作模式对苯氰分子高分辨光谱的影响,高分辨的激光为Ar+泵浦的cw环形染料激光经过Nd：YAG激光三步脉冲放大后倍频产生的UV光. 实验发现当Nd：YAG激光的振荡级有种子光注入时,光谱呈现转动分辨的谱线,可以很好地标识为苯氰分子S1←S0 跃迁的转动结构;而当Nd：YAG激光工作于多个模式（无种子光注入）时,光谱则为连续的毫无结构的谱带.由于苯氰分子S1电子态具有较大的偶极矩,工作于多个模式下激光脉冲的峰值功率的增强产生AC Stark效应,是导致谱线加宽从而无法观测到转动分辨光谱的可能原因.     

激光工作模式对苯氰S_1电子态高分辨光谱的影响

本文研究了不同激光工作模式对苯氰分子高分辨光谱的影响,高分辨的激光为Ar~+泵浦的cw环形染料激光经过Nd:YAG激光三步脉冲放大后倍频产生的UV光.实验发现当Nd:YAG激光的振荡级有种子光注入时,光谱呈现转动分辨的谱线,可以很好地标识为苯氰分子S_1←S_0 0_0~0跃迁的转动结构;而当Nd:YAG激光工作于多个模式(无种子光注入)时,光谱则为连续的毫无结构的谱带.由于苯氰分子S_1电子态具有较大的偶极矩,工作于多个模式下激光脉冲的峰值功率的增强产生AC Stark效应,是导致谱线加宽从而无法观测到转动分辨光谱的可能原因.     

中草药植物白光漫反射光谱研究

测定了 5 7种中草药植物的药用部分的白光漫反射光谱 ,与传统的紫外分光光度法及红外分光光度法相比 ,这种测定方法不用截取样品 ,可作无损检测 ,且测定过程简便。从测定结果发现 ,这些白光漫反射光谱都具有可作识别的特征峰 ,显然中草药的白光漫反射光谱可作为中草药鉴别的一种辅助方法。从测定的白光漫反射光谱中 ,还发现药用部分为地上部分的 (阳光下生长的 )在 6 5 0～ 6 90nm区间具有明显的大吸收峰 ,而药用部分为地下部分的或植物体内的 (不在阳光下生长的 ,如种子 )则没有 ,因此可利用某些中草药植物在 6 5 0～ 6 90nm区间的吸收特性用光控方法调控中草药的栽培生产 ,提高中草药的质量与产量。     

基于太赫兹谱分析中药材鉴别

中草药分析与鉴定对中草药质量控制意义重大,以飞秒激光为基础的太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种新型相干远红外光谱测量技术。为了研究基于太赫兹谱的中药材鉴别可行性,应用THz-TDS研究了室温下黄芪、当归、杜仲及三种掺杂的黄芪在0.2~2.2 THz范围内的光学特性,得到了对应的时域谱、频域谱和吸收谱。结果表明在此波段三种中草药的时域谱、频域谱及吸收谱存在显著差异;三种掺杂黄芪的频域谱、吸收谱虽相似但也有明显不同。利用太赫兹时域光谱技术鉴别中药材是可行的,它可为中草药质量控制提供一种新的方法。     

铯原子7S1/2态磁偶极超精细常数的测量

在室温下的原子气室中, 基于铯原子6S_1/2-6P_3/2-7S_1/2(852.3 nm+1469.9 nm) 阶梯型能级系统, 利用电光调制器的主频和±1级边带分别产生的三套双共振吸收光谱, 当驱动电光调制器的信号源频率严格等于7S_1/2态超精细分裂的能级间隔时, 三套谱线中的一些超精细跃迁谱线重叠且线宽最窄, 利用这一现象很好地避免了激光器频率扫描时非线性效应的影响, 测量出了7S_1/2 态超精细分裂能级间隔: 2183.72 MHz±0.23 MHz, 并计算出该态的磁偶极超精细常数: A_hfs= 545.93 m MHz±0.06 MHz, 与文献中报道的测量结果一致.     

Neutron Scattering and Vibrational Spectra of Molecular Crystals

Infrared and Raman spectra of a number of molecular crystals have been measured for studying molecular vibrations and the intermolecular and intramolecular force fields. The infrared absorption bands arise from interaction of the electric wave with the oscillating dipole moment of the crystal. Raman scattering covers inelastic photon scattering processes and accordingly Raman lines arise from the oscillating polarizability of the crystal. Thus, the vibrational modes observed in infrared absorption or Raman scattering spectra are k = 0 modes, for which translationally equivalent molecules vibrate in phase.     

治疗呼吸系统疾病中草药微量元素含量测定

微量元素与人体健康有密切的关系,各微量元素之间按一定比例存在,以维护各自的生理功能,如果比例平衡失调,疾病就可能发生或发展,中草药中含微量元素丰实。选取了16种临床上常用的治疗呼吸系统疾病的中草药百合、鱼腥草、甘草、板兰根、五味子、黄芩、贝母、何首乌、紫草、石菖蒲、半夏、银杏、金银花、葛根、柴胡和川芎,采用HNO3-HClO4湿法消化,用原子吸收分光光度计测定其Fe,Ni,Mn,Cr,Cu和Zn六种微量元素的含量,通过药物中微量元素含量的测定,观察不同药物中微量元素的含量差别。测定结果显示,16种中草药中微量元素含量丰富,含量较多的微量元素有Fe,Zn和Mn,不同药物中含量有所差别,含微量元素较丰富的是何首乌、银杏叶、柴胡、五味子、半夏和紫草;含量较少的葛根、石菖蒲和板兰根。分析结果为研究中药理论、药理药效等方面的深入研究提供了有效的参考数据。     

HXD中XH拉伸振动的振动跃迁偶极矩方向的理论研究

本文利用局域模研究了“重轻”体系简单分子XH伸缩振动的实验振动光谱. 键偶极方法进一步为实验光谱分析提供了帮助(假设XH伸缩振动的跃迁偶极矩沿着XH键方向排列). 通过局域模和多维简正模对HOD，HND^-，HCD，HSD，HPD^-和HSiD的XH伸缩振动的理论计算， XH伸缩振动的局部1D图片可以用于分析跃迁偶极矩倾斜角度. 在HOD分子中，OH伸缩振动的跃迁偶极矩远离OH键并且向远离OD键的方向倾斜；在HSD，HND^-，HPD^-，HCD和HSiD分子中的XH伸缩振动远离OH键，但朝向OD键，表明键偶极近似法不能很好地适用于“重轻体系”分子，重原子X可以影响跃迁偶极矩方向. 利用分子中原子理论分析了偶极矩的变化.     

Optodynamic phenomena in aggregates of polydisperse plasmonic nanoparticles

We propose an optodynamical model of interaction of pulsed laser radiation with aggregates of spherical metallic nanoparticles embedded into host media. The model takes into account polydispersity of particles, pair interactions between the particles, dissipation of absorbed energy, heating and melting of the metallic core of particles and of their polymer adsorption layers, and heat exchange between electron and ion components of the particle material as well as heat exchange with the interparticle medium. Temperature dependence of the electron relaxation constant of the particle material and the effect of this dependence on interaction of nanoparticles with laser radiation are first taken into consideration. We study in detail light-induced processes in the simplest resonant domains of multiparticle aggregates consisting of two particles of an arbitrary size in aqueous medium. Optical interparticle forces are realized due to the light-induced dipole interaction. The dipole moment of each particle is calculated by the coupled dipole method (with correction for the effect of higher multipoles). We determined the role of various interrelated factors leading to photomodification of resonant domains and found an essential difference in the photomodification mechanisms between polydisperse and monodisperse nanostructures.