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標(biāo)簽 > 光譜

光譜

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光譜(spectrum) :是復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)(如棱鏡、光柵)分光后,被色散開(kāi)的單色光按波長(zhǎng)(或頻率)大小而依次排列的圖案,全稱為光學(xué)頻譜。

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光譜簡(jiǎn)介

  光譜(spectrum) :是復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)(如棱鏡、光柵)分光后,被色散開(kāi)的單色光按波長(zhǎng)(或頻率)大小而依次排列的圖案,全稱為光學(xué)頻譜。光譜中最大的一部分可見(jiàn)光譜是電磁波譜中人眼可見(jiàn)的一部分,在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見(jiàn)光。光譜并沒(méi)有包含人類大腦視覺(jué)所能區(qū)別的所有顏色,譬如褐色和粉紅色。

  光波是由原子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電子產(chǎn)生的。各種物質(zhì)的原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)情況不同,所以它們發(fā)射的光波也不同。研究不同物質(zhì)的發(fā)光和吸收光的情況,有重要的理論和實(shí)際意義,已成為一門(mén)專門(mén)的學(xué)科——光譜學(xué)。分子的紅外吸收光譜一般是研究分子的振動(dòng)光譜與轉(zhuǎn)動(dòng)光譜的,其中分子振動(dòng)光譜一直是主要的研究課題。

光譜百科

  光譜(spectrum) :是復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)(如棱鏡、光柵)分光后,被色散開(kāi)的單色光按波長(zhǎng)(或頻率)大小而依次排列的圖案,全稱為光學(xué)頻譜。光譜中最大的一部分可見(jiàn)光譜是電磁波譜中人眼可見(jiàn)的一部分,在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見(jiàn)光。光譜并沒(méi)有包含人類大腦視覺(jué)所能區(qū)別的所有顏色,譬如褐色和粉紅色。

  光波是由原子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電子產(chǎn)生的。各種物質(zhì)的原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)情況不同,所以它們發(fā)射的光波也不同。研究不同物質(zhì)的發(fā)光和吸收光的情況,有重要的理論和實(shí)際意義,已成為一門(mén)專門(mén)的學(xué)科——光譜學(xué)。分子的紅外吸收光譜一般是研究分子的振動(dòng)光譜與轉(zhuǎn)動(dòng)光譜的,其中分子振動(dòng)光譜一直是主要的研究課題。

  原理

  復(fù)色光中有著各種波長(zhǎng)(或頻率)的光,這些光在介質(zhì)中有著不同的折射率。因此,當(dāng)復(fù)色光通過(guò)具有一定幾何外形的介質(zhì)(如三棱鏡)之后,波長(zhǎng)不同的光線會(huì)因出射角的不同而發(fā)生色散現(xiàn)象,投映出連續(xù)的或不連續(xù)的彩色光帶。這個(gè)原理亦被應(yīng)用于著名的太陽(yáng)光的色散實(shí)驗(yàn)。太陽(yáng)光呈現(xiàn)白色,當(dāng)它通過(guò)三棱鏡折射后,將形成由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫順次連續(xù)分布的彩色光譜,覆蓋了大約在390到770納米的可見(jiàn)光區(qū)。歷史上,這一實(shí)驗(yàn)由英國(guó)科學(xué)家艾薩克·牛頓爵士于1665年完成,使得人們第一次接觸到了光的客觀的和定量的特征。

  光譜定性分析

  光譜定性分析就是根據(jù)光譜圖中是否有某元素的特征譜線(一般是最后線)出現(xiàn)來(lái)判斷樣品中是否含有某種元素。定性分析方法常有以下兩種。(1)標(biāo)準(zhǔn)試樣光譜比較法將要檢出元素的純物質(zhì)或純化合物與試樣并列攝譜于同一感光板上,在映譜儀上檢查試樣光譜與純物質(zhì)光譜。若兩者譜線出現(xiàn)在同一波長(zhǎng)位置上,即可說(shuō)明某一元素的某條譜線存在。此法多用于不經(jīng)常遇到的元素或譜圖上沒(méi)有的元素分析。(2)鐵光譜比較法鐵光譜比較法是目前最通用的方法,它采用鐵的光譜作為波長(zhǎng)的標(biāo)尺,來(lái)判斷其它元素的譜線。鐵光譜作標(biāo)尺有如下特點(diǎn)。①譜線多,在210~600nm范圍內(nèi)有幾千條譜線;②譜線間相距都很近,在上述波長(zhǎng)范圍內(nèi)均勻分布,對(duì)每一條鐵譜線波長(zhǎng),人們都已進(jìn)行了精確的測(cè)量。

  激發(fā)光譜與發(fā)射光譜有什么區(qū)別?

  1. 熒光的定義(fluorescence)。

  對(duì)于熒光有這樣一些文字的定義和解釋:a. “熒光是物質(zhì)或分子發(fā)出的冷光(luminescence)”。所謂冷光,是指光并非由熱產(chǎn)生,可以是光致、電致、化學(xué)反應(yīng)所致等等(反正就不能是熱致)。b. “當(dāng)某種常溫物質(zhì)經(jīng)某種波長(zhǎng)的入射光(通常是紫外線或X射線)照射,吸收光能后進(jìn)入激發(fā)態(tài),立即退激發(fā)并發(fā)出比入射光波長(zhǎng)長(zhǎng)的出射光(通常波長(zhǎng)在可見(jiàn)光波段);而且一旦停止入射光,發(fā)光現(xiàn)象也隨之立即消失。具有這種性質(zhì)的出射光就被稱之為熒光。”

  這些文字的解釋都難以理解和形象化。其實(shí)對(duì)于熒光最好的解釋來(lái)自于對(duì)光子與物質(zhì)分子作用過(guò)程(分子的激發(fā)和馳豫)的理解。

  2. 熒光從何而來(lái) —— 分子的激發(fā)和馳豫 ?

  圖 1

  

  PS:圖1摘自Principles of fluorescence Spectroscopy, Joseph R. Lakowicz

  圖1為一種Jablonski diagram(就簡(jiǎn)單的理解為能級(jí)圖吧)。圖中S0,S1,S2分別表示分子中的電子基態(tài),第一、第二電子激發(fā)態(tài)。當(dāng)分子吸收光子,電子則可能從基態(tài)(S0)躍遷到激發(fā)態(tài)(S1,S2)。激發(fā)態(tài)電子不穩(wěn)定,會(huì)從激發(fā)態(tài)(S1,S2)回到基態(tài)(S0),并發(fā)出熒光(這就是熒光的源頭)。當(dāng)然并不一定要發(fā)出熒光,可以產(chǎn)生熱或者其他形式能量。如果電子從激發(fā)態(tài)(S1)通過(guò)系間竄越轉(zhuǎn)化為電子T1激發(fā)態(tài),然后再?gòu)募ぐl(fā)態(tài)T1回到S0,則發(fā)出磷光。(磷光與熒光的根本區(qū)別在此)。至于S1激發(fā)態(tài)和T1激發(fā)態(tài)的區(qū)別主要在于電子自旋的方向(單線態(tài)和三線態(tài))。

  分子吸收光后其中電子的激發(fā)和馳豫分別需要滿足兩大規(guī)律。激發(fā)過(guò)程滿足Franck – Condon規(guī)則;退激發(fā)滿足Kasha規(guī)則。Franck– Condon規(guī)則(圖2A)的大意為:電子的躍遷過(guò)程很快,這一過(guò)程中原子核的相對(duì)位置來(lái)不及發(fā)生變化,可以簡(jiǎn)單理解為垂直躍遷。而Kasha規(guī)則(圖2B)規(guī)定在電子馳豫復(fù)合的過(guò)程中,首先電子要馳豫到電子激發(fā)態(tài)的最低能級(jí),然后再回到基態(tài)。如圖2所示:

  圖 2

  

  PS:圖2摘自維基百科相關(guān)詞條

  3. 如何解讀熒光光譜(穩(wěn)態(tài))

  3a :熒光光譜分為:激發(fā)光譜(PLE)和發(fā)射光譜(PL)。

  激發(fā)光譜:固定發(fā)射光的波長(zhǎng),改變激發(fā)光的波長(zhǎng),記錄熒光強(qiáng)度隨激發(fā)波長(zhǎng)的變化。

  發(fā)射光譜:固定激發(fā)光的波長(zhǎng),記錄不同發(fā)射波長(zhǎng)處熒光強(qiáng)度隨發(fā)射波長(zhǎng)的變化。

  無(wú)論是激發(fā)還是發(fā)射熒光光譜圖,其都是記錄發(fā)射熒光強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的變化。所以熒光光譜中縱坐標(biāo)為強(qiáng)度,橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)。首先從圖中能獲取峰位和半峰寬。峰位的直觀體現(xiàn)是熒光的顏色;半峰寬則表示熒光的純度。

  圖 3

  

  PS:圖3摘自Nano Letters,2,1027

  熒光光譜常與吸收光譜同時(shí)出現(xiàn)。所以可以與分子的吸收光譜相比較。圖3A為同一物質(zhì)的吸收光譜(UV - Vis)、熒光激發(fā)光譜(PLE)和熒光發(fā)射光譜圖(PL)。從圖中不難發(fā)現(xiàn)激發(fā)光譜與吸收光譜非常相似。但是兩者有著本質(zhì)的不同,吸收光譜的縱坐標(biāo)是吸光度(Absorbance),反應(yīng)物質(zhì)吸收光的情況;熒光光譜的縱坐標(biāo)是分子發(fā)出的熒光強(qiáng)度(Intensity),其不僅與物質(zhì)吸光能力有關(guān)還和量子效率有關(guān)。在很多研究體系中,常常結(jié)合兩者分析問(wèn)題。

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光譜知識(shí)

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    天馬微電子
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    天馬微電子股份有限公司成立于1983年,1995年在深交所上市(股票代碼000050),是專業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)液晶顯示器(LCD)及液晶顯示模塊(LCM)的高科技企業(yè)。經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展,現(xiàn)已發(fā)展成為一家集液晶顯示器的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)為一體的大型公眾上市公司。
  • 8K電視
    8K電視
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    8K電視具有8K分辨率,8K超高清分辨率(7680×4320)足足比1920×1080分辨率大了16倍,也足足比3840×2160分辨率大了4倍,清晰度將是藍(lán)光版的16倍。
  • 浪涌電流
    浪涌電流
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  • THD
    THD
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  • LCP
    LCP
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      鏈路控制協(xié)議,簡(jiǎn)稱LCP(Link Control Protocol)。它是PPP協(xié)議的一個(gè)子集,在PPP通信中,發(fā)送端和接收端通過(guò)發(fā)送LCP包來(lái)確定那些在數(shù)據(jù)傳輸中的必要信息。
  • 3D掃描
    3D掃描
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  • 車載顯示
    車載顯示
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    車載顯示器分有兩種一種是放置在客車上面觀看的電視,實(shí)質(zhì)上就是車載電視一般有兩路視頻輸入,一路可以接車載DVD用,另一路接倒車影像車載攝像頭用,有的還帶有MP5視頻播放和藍(lán)牙功能,能夠在汽車同類運(yùn)動(dòng)工具上使用的顯示器,方便在汽車運(yùn)動(dòng)中使用。
  • 智慧照明
    智慧照明
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    智慧照明又叫智慧公共照明管理平臺(tái)或智慧路燈,是通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)、高效、可靠的電力線載波通信技術(shù)和無(wú)線GPRS/CDMA通信技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的遠(yuǎn)程集中控制與管理,具有根據(jù)車流量自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度、遠(yuǎn)程照明控制、故障主動(dòng)報(bào)警、燈具線纜防盜、遠(yuǎn)程抄表等功能,能夠大幅節(jié)省電力資源,提升公共照明管理水平,節(jié)省維護(hù)成本。
  • TMS320LF2407A
    TMS320LF2407A
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  • 電子皮膚
    電子皮膚
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    早在2003年,日本東京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用低分子有機(jī)物——并五苯分子制成薄膜,通過(guò)其表面密布的壓力傳感器,實(shí)現(xiàn)了電子皮膚感知壓力。研究人員已經(jīng)打造出一種能夠感知疼痛和觸感的電子皮膚,包裹這種電子皮膚的假體能夠幫助截肢患者避免受到傷害。
  • FRC
    FRC
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  • 量子點(diǎn)技術(shù)
    量子點(diǎn)技術(shù)
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    量子點(diǎn)是一種重要的低維半導(dǎo)體材料,其三個(gè)維度上的尺寸都不大于其對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體材料的激子玻爾半徑的兩倍。量子點(diǎn)一般為球形或類球形,其直徑常在2-20nm之間。常見(jiàn)的量子點(diǎn)由IV、II-VI,IV-VI或III-V元素組成。具體的例子有硅量子點(diǎn)、鍺量子點(diǎn)、硫化鎘量子點(diǎn)、硒化鎘量子點(diǎn)、碲化鎘量子點(diǎn)、硒化鋅量子點(diǎn)、硫化鉛量子點(diǎn)、硒化鉛量子點(diǎn)、磷化銦量子點(diǎn)和砷化銦量子點(diǎn)等。
  • 柔宇科技
    柔宇科技
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    柔宇科技是全球柔性電子行業(yè)的領(lǐng)航者,致力于讓人們更好地感知世界。柔宇通過(guò)自主研發(fā)的核心柔性電子技術(shù)生產(chǎn)全柔性顯示屏和全柔性傳感器,以及包括折疊屏手機(jī)和其他智能設(shè)備在內(nèi)的全系列新一代人機(jī)互動(dòng)產(chǎn)品。
  • iPad2
    iPad2
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  • 億光
    億光
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    億光電子工業(yè)股份有限公司(Everlight Electronics., Ltd.)于1983年創(chuàng)立于臺(tái)灣臺(tái)北,在全球LED產(chǎn)業(yè)中具有關(guān)鍵性地位。追求卓越品質(zhì),我們致力于認(rèn)證、研發(fā)、制造、質(zhì)量管理、營(yíng)銷及全球顧客服務(wù)。
  • LCM模組
    LCM模組
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  • 柔性顯示屏
    柔性顯示屏
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  • 線性恒流
    線性恒流
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  • dji
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    DJI 大疆創(chuàng)新致力于持續(xù)推動(dòng)人類進(jìn)步,自 2006 年成立以來(lái),在無(wú)人機(jī)、手持影像、機(jī)器人教育及更多前沿創(chuàng)新領(lǐng)域不斷革新技術(shù)產(chǎn)品與解決方案,重塑人們的生產(chǎn)和生活方式。DJI 大疆創(chuàng)新與全球合作伙伴攜手開(kāi)拓空間智能時(shí)代,讓科技之美超越想象。
  • LG Display
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  • 手機(jī)面板
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  • PDP技術(shù)
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