几种外场对费米共振的影响:费米共振的拉曼光谱研究

费米共振是分子内和分子间发生的基团间的振动耦合和能量转移现象。有关外场中费米共振的认识、拉曼光谱的研究方法及应用均待开发和推广。本文系统阐述了利用高压DAC技术、变温技术特别是课题组独创的变换溶剂浓度、LCOF等方法获得的有关费米共振的研究成果,即分子场、压力场、温度场等外场对分子内和分子间费米共振的影响:(1)分子场中a.由C_5H_5N在CH_3OH和H_2O中拉曼光谱变化研究表明溶剂效应对费米共振有明显影响;b.通过改变溶液浓度发现了其他方法未能发现的费米共振双线对非对称移动及双线对中倍频的基频亦受费米共振调谐的现象;c.溶液中的氢键、反氢键使分子基团重组而对费米共振产生显著影响;d.C_7H_8和m-C_8H_(105分子间发生会费米共振,且费米共振特性随溶液浓度明显改变;(2)压力场中a.随压强增加谱线蓝移,且频差△随压强改变而引起W改变;b.随压强增加CCl_4在C_6H_6中的v_1+v_4~v_3的W减小速度比纯液体中快,费米共振消失提前。这表明,压强引起的费米共振现象可揭示溶剂效应机理;(3)温度场中温度会影响分子费米共振特性,且对不同分子影响亦不同,温度对CO_2的费米共振影响较大,而对CS_2几乎无影响。本文对分子谱线的认证与归属、分子构象的确定及异构体的鉴别、氢键对分子结构与性质的影响等方面的研究提供了系统的理论与实验依据。     

高压拉曼光谱方法研究联苯分子费米共振

测量了0—15 GPa压强下联苯分子的拉曼光谱. 结果表明,随压强增加,分子内和分子间π-π共轭和离域效应增强,谱线的绝对强度变大、蓝移. 联苯分子的两费米共振谱线强度比R_f/a减少,频率差Δ增加,当压强为8 GPa时,费米共振现象消失,利用Betran理论得出了固有频率差Δ₀和耦合系数ω随压强的变化关系,通过高压下相变进行了解释,并探讨了高压下费米共振耦合变弱的机理. 关键词： 联苯 费米共振 高压 拉曼光谱     

The effect of an anti-hydrogen bond on Fermi resonance： A Raman spectroscopic study of the Fermi doublet v1-v12 of liquid pyridine

The effects of an anti-hydrogen bond on the v1 v12 Fermi resonance （FR） of pyridine are experimentally investigated by using Raman scattering spectroscopy. Three systems, pyridine/water, pyridine/formamide, and pyridine/carbon tetrachloride, provide varying degrees of strength for the diluent-pyridine anti-hydrogen bond complex. Water forms a stronger anti-hydrogen bond with pyridine than with formamide, and in the case of adding non-polar solvent carbon tetrachloride, which is neither a hydrogen bond donor nor an acceptor and incapable of forming a hydrogen bond with pyridine, the intermolecular distance of pyridine will increase and the interaction of pyridine molecules will reduce. The dilution studies are performed on the three systems. Comparing with the values of the Fermi coupling coefficient W of the ring breathing mode v1 and triangle mode v12 of pyridine at different volume concentrations, which are calculated according to the Bertran equations, in three systems, we find that the solution with the strongest anti-hydrogen bond, water, shows the fastest change in the v1-v12 Fermi coupling coefficient W with the volume concentration varying, followed by the formamide and carbon tetrachloride solutions. These results suggest that the stronger anti-hydrogen bond-forming effect will cause a greater reduction in the strength of the v1-v12 FR of pyridine. According to the mechanism of the formation of an anti-hydrogen bond in the complexes and the FR theory, a qualitative explanation for the anti-hydrogen bond effect in reducing the strength of the v1 - v12 FR of pyridine is given.     

低浓度样品拉曼光谱的实验研究

在液芯光纤内产生共振拉曼效应,可以提高拉曼光谱强度１０＾９倍。测定了１０＾－１０－１０＾－５ｍｏｌ／Ｌ浓度样品的拉曼光谱。实验结果表明,β－胡罗卜素在ＣＳ２中１５２０ｃｍ＾－１拉曼线的强度（散射系数）、频移、线宽随浓度降低而发生变化。     

样品吸收对光纤共振拉曼光谱强度的影响

在液芯光纤内产生共振拉曼效应，拉曼光谱强度可以提高１０＾９倍，样品吸收峰及浓度都影响拉曼光谱强度。样品浓度决定光纤的最佳长度。     

溶液相变对β胡萝卜素溶质的紫外-可见吸收和共振拉曼光谱的影响

测量了β-胡萝卜素溶解在环己醇中65~2℃范围内的紫外-可见吸收与共振拉曼光谱。溶液在20℃时转为固态。随着温度的降低,相变时吸收光谱产生较大蓝移。虽然相变后吸收光谱、拉曼光谱仍红移,拉曼散射截面仍增加,拉曼谱带线宽仍减小,但相变后的光谱随温度的变化却大幅增加。这主要是由于固相中的β胡萝卜素分子的π电子能隙对碳碳键振动调制作用增强所致。文中对这些物理现象给予了解释。     

Excitonic Coupling between B and Q Transitions in Porphyrin Aggregates

The properties of meso-tetraphenylporphine （TPP） aggregates formed in acidic aqueous-organic solutions are investigated by UV-vis spectroscopy. According to the absorption spectra, the Q band absorption of the aggregated TPP shows red shift and intensity enhancement, and a model that includes the participation of water molecules in a porphyrin aggregation complex is proposed, then a qualitative explanation based on Gouterman＇s excition coupling theory is presented. Calculations including eigenenergies, eigenstates and the transition dipole strength of the coupled states are carried out.     

液芯光纤中溶液吸收和荧光的性质对CS2受激拉曼散射阈值的影响

利用液芯光纤技术研究了不同浓度的β-Carotene的CS₂溶液的吸收与荧光的特性对CS₂的一、二阶Stokes谱线阈值的影响.实验发现随溶液浓度(10^-8—10^-6 mol/L)增加，CS₂的一阶Stokes谱线的激发阈值相对变高；并且与纯CS₂芯液的受激拉曼散射相比较，在低抽运能量激发下，就观察到CS₂的二阶Stokes谱线.这主要是由于在CS₂的受激拉曼谱线产生的过程中，β-Carotene的CS₂溶液的吸收和荧光共同影响了CS₂的一、二阶Stokes谱线的阈值.我们进行了理论上的拟合与分析，其结果与实验符合很好. 关键词： 2受激拉曼散射阈值')" href="#">CS₂受激拉曼散射阈值 液芯光纤 吸收与荧光     

FTIR光谱方法对比分析少年和老年软骨成分含量

利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱方法测量了少年和老年人软骨的红外光谱.由OMNIC 5.2软件计算了软骨中主要有机成分(胶原)和无机成分相关光谱带的积分面积.对代表有机物和无机物的某些谱带面积大小进行了比较.结果表明:软骨中有机成分(酰氨Ⅰ)含量与无机成分(PO34-)含量之比少年是老年人的5～7倍;然而脂类含量却有很大的不同,对脂类(1 747 cm-1)与无机物(PO34-)的谱带积分面积进行比较,老年人软骨中脂类含量明显高于少年.作者认为人体随着年龄的增加,全身性的退化在软骨中的总体表现为有机成分(胶原)的减少(而脂类含量却增加)和无机成分(磷酸盐、碳酸盐等)相对的增加,使得软骨骨质变脆,失去过多弹性,耐磨性减低,是进一步容易导致骨病和骨伤的原因.     

液芯光纤中溶液吸收和荧光的性质对CS2受激拉曼散射阈值的影响

利用液芯光纤技术研究了不同浓度的β-Carotene的CS2溶液的吸收与荧光的特性对CS2的一、二阶Stokes谱线阈值的影响.实验发现随溶液浓度(10-8-10-6 mol/L)增加,CS2的一阶Stokes谱线的激发阈值相对变高;并且与纯CCS2芯液的受激拉曼散射相比较,在低抽运能量激发下,就观察到CS2的二阶Stokes谱线.这主要是由于在CS2的受激拉曼谱线产生的过程中,β-Carotene的CS2溶液的吸收和荧光共同影响了CS2的一、二阶Stokes谱线的阈值.我们进行了理论上的拟合与分析,其结果与实验符合很好.