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第一章 导论1

第一节 引言1

第二节 分子的转动光谱4

第三节 分子的振动光谱7

第四节 振动--转动光谱9

一、双原子分子9

二、多原子分子11

三、由谱带的轮廓推断分子的形状15

第五节 分子的对称性与振动选律17

一、分子的对称性17

二、点群17

三、群的不可约表示与振动类型18

四、每种振动类型基频的数目26

五、红外活性振动27

六、拉曼活性振动28

七、倍频与合频29

八、用相关法计算分子振动基频的选律33

第二章 分子振动光谱的理论分析43

第一节 引言43

第二节 笛卡儿位移坐标和振动久期方程44

第三节 内坐标47

第四节 G矩阵48

第五节 力场和F矩阵51

第六节 简正坐标54

第七节 对称坐标57

第八节 势能分布58

第九节 简正振动的模式59

第十节 均方振幅61

第十一节 水分子的振动光谱62

第十二节 同位素分子的振动光谱68

第三章 红外分光光度计71

第一节 红外分光光度计的光学系统71

一、辐射源71

二、单色器76

(一) 红外透光材料76

(二) 分光元件80

(三) 滤光片89

(四) 反射镜89

(五) 狭缝91

三、探测器92

(一) 真空热电偶92

(二) 高莱盒93

(三) 热电量热计94

第二节 红外分光光度计的电子学系统95

一、红外分光光度计的电子学线路95

(一) 放大器95

(二) 双T滤波器98

(三) 相敏检波器99

(四) 调制器101

(五) 移相电路103

(六) 以可逆电机绕阻为负载的功率放大器104

二、数据系统及常规数据处理108

(一) 信号平均110

(二) 差谱技术110

(三) 数字平滑111

(四) 数字微商(求导数)113

(六) 计算积分强度114

(五) 求谱峰及谷的位置114

一、波数(或波长)驱动机构115

第三节 红外分光光度计的机械系统115

二、狭缝程序117

第四节 红外分光光度计的工作原理117

一、双光束光学自动平衡系统117

二、双光束电学平衡系统125

三、光学自动平衡系统与电学自动平衡系统的比较127

第五节 红外分光光度计的安装与调试128

一、安装128

二、仪器的性能检查与调整130

(一) 光谱分辨能力130

(二) 杂散辐射133

(三) 波长(或波数)准确度136

(五) 透过率的线性和再现性138

(四) 波长(或波数)重复性138

(六) 100%透过率线139

第四章 傅里叶变换红外光谱仪141

第一节 引言141

第二节 迈克尔逊干涉仪142

第三节 干涉图的傅里叶变换143

第四节 干涉图的截断和变迹145

第五节 干涉图的取样148

第六节 相位校正152

第七节 傅里叶变换红外光谱的优点153

第八节 傅里叶变换红外光谱仪155

一、光源155

二、分束器158

三、探测器160

四、数据系统163

五、典型的商品傅里叶红外光谱仪的光路165

第五章 红外附件及制样技术169

第一节 气体169

一、气体槽170

二、最小体积气体槽170

三、长光程气体槽171

四、可加热的气体槽171

第二节 液体172

一、可拆式液体槽172

二、固定式液体槽173

三、可变层厚液体槽175

六、压力槽176

五、可加热的液体槽176

四、微量液体槽176

第三节 溶液177

第四节 固体186

一、浆糊槽187

二、压片装置187

第五节 特殊附件和技术191

一、红外显微镜191

二、多重衰减全反射装置192

三、偏振器196

四、漫反射197

五、红外发射谱199

六、光声光谱学(PAS)200

七、气体色谱/傅里叶变换联用技术(GC/FTIR)202

八、高效液体色谱/傅里叶变换红外联用技术(HPLC/FTIR)204

第六节 红外透光窗的抛光206

第六章 有机化合物的特征吸收谱带208

第一节 特征吸收谱带208

第二节 烷烃212

第三节 环烷217

第四节 烯烃218

第五节 炔烃220

第六节 芳烃222

第七节 醇和酚233

第八节 醚239

第九节 过氧化物250

第十节 酮252

第十一节 醌259

第十二节 醛260

第十三节 羧酸263

第十四节 酸酐268

第十五节 酰卤269

第十六节 酯和内酯270

第十七节 胺277

第十八节 酰胺283

第十九节 氨基酸及蛋白质290

第二十节 氮氧化物293

第二十一节 氮杂环化合物295

第二十二节 含氮二键和聚集双键化合物302

第二十三节 含硫有机化合物306

第二十四节 有机磷化合物314

第二十五节 有机卤化合物317

第二十六节 硅有机化合物318

第二十七节 硼有机化合物324

第七章 定性分析326

第一节 红外定性分析的优点326

第二节 定性分析中要注意的问题327

第三节 在红外光谱中可能出现的“鬼谱带”和“假谱带”330

第四节 影响红外特征谱带的因素333

一、外部因素333

(一) 态效应333

(二) 溶剂效应333

(三) 氢键335

二、内部因素337

(一) 电效应337

(二) 立体效应341

(三) 振动的偶合342

第五节 功能基定性分析345

第六节 化合物的鉴定346

第七节 未知化合物结构的鉴定347

第八节 红外标准谱图及其检索348

一、标准红外谱图集348

二、光谱图的检索354

第九节 红外定性分析的例子366

第八章 定量分析406

第一节 兰柏-比耳定律407

第二节 在实际测量时红外辐射强度的变化409

第三节 测量方法410

一、补偿法410

二、差示法415

三、基线法420

四、光密度比法423

第四节 运用兰柏-比耳定律时的偏差430

第五节 定量分析中的几个问题436

一、液槽厚度的测定436

二、最适透过率439

三、一般分析的准确度440

四、使用参比吸收体时对于狭缝宽度的调节441

五、分析的精密度与准确度的表示442

第六节 红外谱带的真实吸收强度445

一、真实吸收度和真实吸收系数446

二、真实积分吸收强度447

(一) 威尔逊-威尔斯(Wilson-Wells)法448

(二) 鲍根(Bourgin)法448

(三) 兰塞(Ramsay)Ⅰ法449

(五) 兰赛Ⅲ法453

(四) 兰赛Ⅱ法453

(六) 卡伯纳-山德菲(Cabana-Sandorfy)法456

(七) 卢瑟勒(ROseler)法459

(八) 德尔吐(Deltour)法460

第九章 红外光谱在石油工业中的应用462

第一节 原油的分类462

第二节 润滑油的分析462

第三节 润滑油添加剂的分析465

第四节 润滑脂的分析470

第五节 对催化剂的研究471

第十章 激光拉曼光谱学483

第一节 引言483

一、拉曼效应484

二、拉曼光谱与红外光谱的关系485

三、退偏振比及偏振律486

四、激光拉曼光谱法与红外光谱法的比较487

第二节 激光拉曼分光光度计490

一、激光器490

二、缝前光学系统502

三、单色器504

四、探测系统507

五、数据处理系统508

六、制样技术512

第三节 激光拉曼光谱在化学化工中的应用516

一、结构测定516

二、组成测定526

三、环境监测528

第四节 激光拉曼光谱应用中的问题531

一、荧光的抑制或消除531

二、弱信号的测量问题536

第五节 非线性拉曼效应541

一、相干反斯托克斯散射(CARS)541

二、超拉曼效应(HRE)542

三、受激拉曼散射(SRS)544

四、倒拉曼效应(IRS)545

第六节 与拉曼散射有关的其它效应547

一、电子拉曼散射547

二、共振拉曼效应547

三、表面增强拉曼散射效应548

参考文献549

附录1 群的征数(迹)表553

附录2 群的类相关表562

附录3 表用三角形狭缝函数影响罗仑兹线型计算的表570

附录4 倒数表585