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  • 光谱分析的基本原理

    2020-04-25 01:09:02
    线光谱是由气体状态下的原子或离子经激发而得到的, 通常呈现分立的线状所以称线光线,就其产生方式而言又可分为发射光谱 (明线 )和吸收光谱 (暗线 )两种,因此光谱分析又分为发射光谱分析原子吸收光谱分析。...
  • 研究钠氩(Na-Ar)混合物电离后产生的原子发射光谱的时间分辨特性。氩763.5 nm光谱强度随时间演变出现2个峰,第1个峰的衰减时间为(33.3±2.3) ns,激发态钠通过碰撞传能[(时间常数为(15.2±0.8) ns]将氩激发到2p6能级,再...
  • 将光谱插值法应用到差分吸收光谱(DOAS)技术的数据分析反演中,合理地将浓度较高物质的特征光谱变化所引入的误差降低到忽略不计,从而实现DOAS对掩盖在高浓度物质强吸收下的痕量物质包括NO3自由基、乙二醛(CHO)2以及...
  • 晶体光谱特性

    2021-02-11 16:49:58
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  • (2摧-羟苯基)苯并噻唑氨基取代衍生物(4-AHBT5-AHBT)基态第一单重激发态所有可能的稳定构型,利用含时密度泛函理论(TDDFT)的B3LYPPBE1PBE泛函,计算了4-AHBT5-AHBT各异构体在溶剂中的吸收发射光谱。...
  • 利用从头计算的多组态准简并微扰理论方法,采用 cc-pVQZ 基组计算了 S2 分子 B3 Σ-u-X3 Σ-g 态 B″3 Πu-X 3 Σ-g 态的跃迁矩及其振动态之间跃迁的弗兰克-康登因子,导出了 S2 分子振动分辨发射谱。同时,利用含时...
  • 利用荧光强度和吸收率的加性表示了混合物的总吸收总荧光发射强度,通过理论计算获得了红细胞悬液中锌卟啉、原卟啉其他游离物参与荧光发射的相对含量相对强度在不同荧光峰位的变化关系,进一步解释了不同峰...
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  • 本文采用飞秒脉冲激光烧蚀黄铜产生LIBS,对比了圆偏振线偏振下LIBS光谱的强度,结果发现圆偏振下的光谱强度比线偏振下的强,光谱强度大约提高了15%。采用飞秒激光照射金属时,金属内部的自由电子吸收光子的能量。在线...
  • 使用一维FDTD总场/散射场源,计算标准具板的透射反射光谱。 施加完全吸收边界条件。 我参考了 UTEP Raymond Rumph 博士关于这些主题的精彩讲座。http://emlab.utep.edu/ee5390cem.htm
  • 设计并实现了一种通过原子对激光的吸收光谱研究被动型相干布居囚禁(CPT)原子钟所使用的垂直腔面发射激光器(VCSEL)特性的实验方法。通过切换输入VCSEL的微波功率,实验记录原子对单色调频多色激光的吸收谱,借助...
  • 基于可调谐半导体激光吸收光谱的武器发射气体浓度在线检测研究.pdf
  • 本文对生长在红、绿、蓝光以及遮荫和阳生条件下的油松苗针叶及叶绿体的吸收光谱和室温荧光光谱的性质进行了研究。结果表明:遮荫和红光导致针叶增加对500nm~600nm光的吸收。它们的F_(735)激发光谱在500nm~600nm区有...
  • 测量了高掺杂浓度Nd:YAG晶体的吸收光谱和荧光寿命.晶体的主吸收峰在808nm处,Nd掺杂的摩尔分数为0.030的Nd:YAG晶体的吸收系数高达20.7cm-1,荧光寿命为150μs,存在浓度猝灭.进行了钛宝石激光抽运高掺杂浓度Nd:YAG和Nd:...
  • 出了一种多模二极管激光吸收光谱测量系统,该系统以发射谱稳定的多模二极管激光器作为光源,结合长程吸收技术和谐波检测技术,通过对1570 nm CO分子多条吸收谱线的探测,实现了对CO浓度(即指体积分数)的测量。...
  • 采用氧化物高温熔融的方法制备出铒铋共掺的硼酸盐玻璃,并对其吸收光谱和发射光谱进行了研究。应用Judd-Ofelt理论计算了铒铋共掺硼酸盐玻璃的3个强度参数Ωλ(λ=2,4,6),分别为Ω2=3.8249×10-20 cm2,Ω4=1.6805...
  • 光谱辐射计算(MATLAB)

    千次阅读 2019-12-14 01:13:10
    黑体的定义:能吸收在任意温度下降落的任一波长的全部辐射的物体叫绝对黑体。黑体的光谱辐射出射度辐射出射度又称辐射通量密度,指面辐射源在单位时间内从单位面积上辐射出的辐射能量。用普朗克公式表示如下: ...

    普朗克公式

    黑体的定义:能吸收在任意温度下降落的任一波长的全部辐射的物体叫绝对黑体。黑体的光谱辐射出射度辐射出射度又称辐射通量密度,指面辐射源在单位时间内从单位面积上辐射出的辐射能量。用普朗克公式表示如下:

    M(\lambda ,T)=\frac{c1}{\lambda ^{5}[exp(c2/\lambda T)-1]}

    其中,常数系数c1=3.7415\times 10^{4}Wcm^{-2}um^{4}c2=1.4338\times 10^{4}Wcm^{4}umK\lambda为波长

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  • 并建议通过发射光谱的实测线形计算各波长的发射截面。由于J-O模型涉及许多近似假设,计算结果误差较大,可能导致结果不可靠。通过分析指出,采用低温下测得的能级寿命荧光分支比进行相关参量的估算可获得较可靠、较...
  • 我们知道计算吸收光强的公式为 A = I - (R + T),其中 I 为发射光强、R 为反射光强、T 为透射光强,若要得到 A 则需要准确计算 R、T。由于植物的反射光存在大量漫反射,准确计算 R、T 需要对植株全方位的收集反射光...

    以下内容主要摘自 R. A. Moss 和 W. E. Loomis 于 1952 年发表的文章 Absorption Spectra of Leaves. I. The Visible Spectrum



    一、叶片的漫反射


    我们知道计算吸收光强的公式为 A = I - (R + T),其中 I 为发射光强、R 为反射光强、T 为透射光强,若要得到 A 则需要准确计算 R、T。由于植物的反射光存在大量漫反射,准确计算 R、T 需要对植株全方位的收集反射光。这使得在早期植物叶片光谱研究和实际生产应用中主要集中于反射光谱。

    Dinger 于 1941(The Absorption of Radiant Energy in Plants)测定了 coleus、pansy 两种植物叶片各角度的光反射、透射强度。结果表明反射光和透射光存在大量漫反射,总反射、透射光强需要通过积分计算得到。其中反射光强比较符合余弦函数,透射光强不太符合余弦函数。

    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    R. A. Moss 和 W. E. Loomis 于 1952 年在前人 Seybold 和 Weissweiler(Spektrophotometrische Messungen
    an grünen Pflanzen und an Chlorophyll Lösungen)的基础上以 10nm 为测定间隔,研究了不同类型、颜色、处理方式下叶片的反射、吸收光谱,以及通过叶绿体悬浮液、破碎叶绿体上清液研究结构对光吸收的影响。

    二、叶片的吸收、反射光谱


    在这里插入图片描述
    作者研究了 Bean、Spinach、Swiss chard、Tobacco、Ficus、Cabbage 植株叶片的反射和吸收光谱。其中 Bean、Spinach、Swiss chard、Tobacco 的叶片薄,粗线为 4 个物种光谱的平均曲线;Ficus 叶片厚且颜色深。

    从上图中可以发现,虽然不同物种间叶片形态、颜色、薄厚等差异也反映在光谱上,如 Ficus 厚叶片相比其他物种的薄叶片光吸收能力更强、反射能力更弱,但光谱曲线的走势基本相似:

    1. 480-500nm 附近叶片光吸收能力大幅降低,反射能力大幅升高;
    2. 540-560nm 附近叶片光吸收能力到达波谷,反射能力到达波峰,之后光吸收不断升高,反射能力不断降低;
    3. 680nm 附近叶片光吸收能力达到波峰,反射能力到达波谷,之后光吸收能力迅速降低,反射能力迅速升高;
    4. 叶片光吸收曲线与反射曲线变化 基本同步,反射升高吸收降低,反之亦然;


    三、银白杨叶片上下表面的吸收、反射光谱


    white poplar(Populus alba L,银白杨)叶片初两面被白绒毛,后上面脱落,即叶片上表面光滑,下表面被白色绒毛。通过实验可以发现,下表面光反射能力更强,吸收能力更弱。

    在这里插入图片描述

    四、不同颜色叶片的吸收、反射光谱


    实验测定了叶片绿色、黄色、橙色、红色的反射光谱,可惜的是作者并没有说明不同颜色叶片来自相同物种叶片的不同时期,还是不同物种的相同时期。从实验结果来看,随着叶片颜色从绿色向红色转变,反射光谱的波峰不断向长波长偏移。

    在这里插入图片描述

    五、不同处理下叶片的吸收、反射光谱


    作者将浸泡在水、乙醚、沸水中一段时间后的叶片与新鲜叶片、叶片提取物(溶剂甲醇)的反射吸收光谱比较。叶片的光反射分为两部分:1. 叶片表面反射;2. 叶组织反射。当叶片 浸泡在水或乙醚溶剂中(Infiltrated Leaf、Ether Dipped Leaf) 时,由于叶绿素并未扩散至溶剂中,所以叶片内细胞结构未被破坏,作者认为浸泡会使叶组织内的空气被替换成溶剂,影响了光在组织内的反射与折射,进而影响了整个叶片的光吸收、反射光谱。作者比较了在乙醚溶剂中不同浸泡时间对叶片吸收、反射光谱的影响,下图 1 中浸泡时间短、图 2 中浸泡时间长,可以发现浸泡时间短,叶片在 500-650nm 区间内的光吸收能力增强,反射能力下降,浸泡时间长则反之,作者无法对这一结果进行解释。

    当叶片 浸泡在沸水中(Boiled Leaf) 时,除了组织内空气被替换为水外,叶片细胞内蛋白质会发生变性。比较浸泡过水、沸水的叶片的吸收、反射光谱,可以观察出蛋白质变性对叶片吸收光谱的影响。从下图 2 中可以发现,细胞内蛋白质变性对叶片吸收光谱整体影响不大,但在 580nm-680nm 区间吸收光谱存在少量差异;会加宽反射光谱的波峰。

    叶片提取叶中 仅包含叶片中溶于脂的物质,主要目的是提取叶片中的脂溶性色素,如叶绿素、类胡萝卜素。相比叶片,提取液丢失了组织、细胞结构,色素占总溶质的比例升高,其他非色素物质对光吸收、反射的干扰减小,提取叶的吸收光谱更贴合色素的吸收光谱。从 480-560nm 区间的光谱中可以发现,叶片中存在大量的非色素吸光因素,这里的吸光因素既指可以吸光的物质,也指因增加了光在叶片内总路径(光在不同介质界面发生的反射)而促进吸光物质吸光的结构,如叶绿体中堆叠的内囊体结构、细胞间气泡等。

    结合叶片脱色处理后呈现白色,可以假设叶片中非色素吸光物质总体对不同波长光的吸收是近乎均匀的。在此假设下我们可以推论出:吸收光谱中波峰、波谷之间的差异是由色素造成的;波谷处的光吸收是由非色素吸光物质造成的。


    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述


    六、不同完整程度下叶片的吸收、反射光谱


    作者对叶片进行了三种处理,分别得到叶绿体悬浮液、叶绿体裂解液、叶片提取液。从实验结果来看,随着生物结构完整度的下降,光谱越来越与色素光谱贴合。进一步证明了非色素因素对叶片吸收光谱的影响。


    在这里插入图片描述


    七、总结


    以下几点结论仅在 400-700nm 波长区间成立:
    1. 不同种植物叶片的光吸收曲线与反射曲线变化 基本同步,虽然反射光谱的曲线变化幅度远不如吸收光谱明显,但反射光谱的测定更为便捷。同时由于叶片 反射光强近似余弦定理,可以仅测定某特定角度光强进而推测出总反射光强。
    2. 虽然物种间叶片在厚度、下表面是否被毛等问题上存在差异,但吸收光谱与反射光谱在 480-700nm 区间内的变化存在共性。首先叶片吸收能力迅速下降,反射能力迅速上升;在 540-560nm 附近达到波峰波谷后,叶片吸收能力缓慢上升,反射能力缓慢下降;在 680nm 附近达到波峰波谷后,叶片吸收能力迅速下降,反射能力迅速上升。
    3. 叶片中存在大量的非色素吸光因素影响叶片对光的吸收与反射
    4. 虽然沸水叶片与非沸水叶片的吸收光谱差别较小,可能说明蛋白质结构对光吸收影响不大,但由于作者没有在更多的物种叶片上进行实验,所以该结论的具有普遍性有待讨论。
    展开全文
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空空如也

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发射光谱和吸收光谱