CH3自由基的ν2和ν3基带在高温下的谱线强度

采用密度泛函理论(DFT)的B3P86方法，在6-311G**基组水平上，优化出CH3自由基的稳定构型为双重态D3h构型，并得出基态的简正振动频率、转动常数.在此基础上，根据对称陀螺分子红外光谱跃迁定则，计算了谱线跃迁频率.使用以上数据，我们研究了不同温度下CH3自由基ν2平行谱带谱线强度，并分析了谱线强度随温度的变化规律.结果表明直到1600 K时，谱线强度计算值和实验结果符合很好.表明对CH3自由基在高温下谱线强度的计算方法是成功的.进而计算了CH3自由基在2000和3000 K时ν2谱带谱线强度及模     

自由基C_4的ν_1,ν_2,基带在高温下的线强度

利用密度泛函B3LYP方法,在6-311g(d,p)基组水平上,对C4分子电子基态的几何构型、振动频率和转动常数进行计算.利用线性模型计算了C4分子的3ν+ν4-ν4振动的谱线频率,计算结果与实验值符合很好.在此基础上计算了C4分子较重要的两个跃迁带ν1,ν2的配分函数、谱线频率、跃迁线强度,并将其推到了2 000 K,3 000 K的高温,得到其在高温下的跃迁线强度及模拟光谱.这对于研究C4分子的高温光谱有一定的参考价值.     

14N216O 2000-0000跃迁带高温线强度的理论计算

利用计算所得配分函数和文献中实验振动跃迁矩平方及Herman—Wallis因子系数,计算了氧化亚氮2000-0000跃迁带在常温和高温下的线强度。结果显示,在常温下,计算所得线强度与实验值和HITRAN数据库的值吻合很好;当温度高达3000K时,计算所得线强度与HITRAN数据库提供的结果仍符合较好。表明高温下的分子配分函数和线强度计算是可靠的,从而进一步报道了氧化亚氮2000-0000跃迁带在更高温度4000K和5000K的线强度及模拟光谱。     

线形四原子分子C2H2的高温光谱研究

在直接计算分子配分函数的基础上,将无转动跃迁偶极矩平方近似为一常数,计算了线形四原子分子C2H2 010011 u-000101 g跃迁在常温、中等温度和高温下的线强度.计算结果在300 K及中等温度500和800 K时与HITRAN数据库的结果吻合相当好.在温度高达3000 K时与HITRAN数据库的结果仍符合较好,表明分子配分函数和线强度的高温计算是可靠的.在此基础上,进一步计算了线形四原子分子C2H2 010011 u-000101 g跃迁带在极端高温4000和5000 K的线强度并报道其模拟光谱.     

氢化物BH2自由基分子光谱强度和吸收系数的研究

利用乘积近似法构建配分函数模型,再将常温下的无转动跃迁矩平方近似为一常数并应用于高温,进一步编制程序,计算了氢化物BH2自由基分子配分函数和001-000跃迁带不同温度下的谱线强度和吸收系数.结果表明计算的配分函数值与高斯计算和五阶多项式拟合值,不管是在常温还是高温下,都符合较好,这说明构建的模型是可靠的,可以用来进一步研究谱线强度和吸收系数;从获得不同温度段的模拟光谱强度图也可以看出,本文计算结果与文献中的非对称陀螺分子谱带形状基本一致.这对进一步从实验上测量自由基分子高温光谱具有一定的参考作用.     

利用OH自由基发射光谱测量氧炔焰燃烧温度

利用OH自由基A-X电子带系的发射光谱来测量氧炔焰的燃烧温度。以双原子自由基能级结构和分子光谱理论为基础,通过确定OH自由基不同振转能级的布居数及Einstein跃迁几率等参数,得到了任意转动温度、振动温度和展宽条件下的谱线强度分布。进行发射光谱实验,测量了氧炔焰中不同火焰高度的OH自由基的发射光谱。通过理论光谱和实验数据的对比分析发现,不同振动带系的谱支强度分别表征了粒子的转动温度和振动温度,并由此最终确定了氧炔焰不同火焰高度的燃烧温度分别为3 125K和3 380K。     

“泰斯花粉阻隔剂”结构研究

采用中红外(MIR)光谱开展了泰斯花粉阻隔剂(以下简称泰斯)及白凡士林的分子结构的研究,泰斯及白凡士林分子的红外吸收模式主要包括:ν_(as CH3)、ν_(s CH3)、ν_(as CH2)、ν_(s CH2)、δ_(as CH3)、δ_(s CH3)、δ_(CH2)和γ_(CH2)。在泰斯及白凡士林分子的变温中红外(TD-MIR)光谱研究中发现:随着测定温度的升高(293 K～433 K),泰斯及白凡士林分子主要官能团对应的红外吸收频率及强度均有所改变。最后采用二维中红外(2D-MIR)光谱进一步开展泰斯及白凡士林热稳定性的研究,研究发现:泰斯与白凡士林的分子结构高度一致,均为高碳烷烃,但白凡士林分子中高碳烷烃的碳链长度要略大于泰斯分子中高碳烷烃的碳链长度。本项研究拓展了三级MIR光谱在重要的医药(泰斯)分子结构及热稳定性的研究范围。     

二氧化硅分子0001~0000跃迁带光谱的计算

利用我们计算所得的配分函数、将常温下的无转动跃迁矩平方近似为一常数并应用于高温和文献中的HermanWallis因子系数进一步编制程序,计算了二氧化硅分子0001~0000跃迁带从低温到高温的谱线强度,并且获得其模拟光谱图.在文献中,我们计算的配分函数值与高斯计算值及拟合值,不管是在常温还是高温下,符合都较好,这说明我们选择的模型是可靠的,可以用来进一步计算谱线强度;从获得的不同温度段的模拟光谱图也可以看出,我们的计算结果完全符合线性分子的谱带特征.这对进一步研究星际分子高温光谱的实验和理论都具有一定的参考作用.     

激光诱导黄铜中Zn等离子体光谱的时间演化特性

在常温常压下, 利用自建的激光诱导击穿光谱（LIBS）实验装置获得纳秒激光诱导黄铜等离子体光谱, 研究发射光谱中Zn等离子体光谱在增强型光电耦合器件（ICCD）门延迟为150~3 000 ns时的演化规律, 并利用Stark展宽系数及能级跃迁参数计算等离子体的电子温度和电子密度随ICCD门延迟的演化规律. 实验结果表明: 当ICCD门延迟为150~500 ns时, 初始阶段光谱呈较强的连续谱, 随着ICCD门延迟的增大, 在连续谱上逐渐凸显Zn原子的线状特征谱线, 特征谱线强度在ICCD门延迟为500 ns时达最大; 继续增大ICCD门延迟, 谱线强度逐渐减小, 当ICCD门延迟为3 000 ns时, 等离子体的特征谱线信号基本消失; 谱线强度和电子温度随ICCD门延迟的变化一致, 电子密度和ZnⅠ(481.0 nm)谱线的半高宽随ICCD的变化接近指数拟合.     

激光诱导黄铜中Zn等离子体光谱的时间演化特性

在常温常压下, 利用自建的激光诱导击穿光谱（LIBS）实验装置获得纳秒激光诱导黄铜等离子体光谱, 研究发射光谱中Zn等离子体光谱在增强型光电耦合器件（ICCD）门延迟为150~3 000 ns时的演化规律, 并利用Stark展宽系数及能级跃迁参数计算等离子体的电子温度和电子密度随ICCD门延迟的演化规律. 实验结果表明: 当ICCD门延迟为150~500 ns时, 初始阶段光谱呈较强的连续谱, 随着ICCD门延迟的增大, 在连续谱上逐渐凸显Zn原子的线状特征谱线, 特征谱线强度在ICCD门延迟为500 ns时达最大; 继续增大ICCD门延迟, 谱线强度逐渐减小, 当ICCD门延迟为3 000 ns时, 等离子体的特征谱线信号基本消失; 谱线强度和电子温度随ICCD门延迟的变化一致, 电子密度和ZnⅠ(481.0 nm)谱线的半高宽随ICCD的变化接近指数拟合.     

用L—S藕合的蒙特—卡罗模型模拟复杂光谱

阐述了L—S耦合情况下的Monte—Carlo理论模型．在局域热动平衡条件下，用Monte—Carlo模型模拟Hf等离子体复杂光谱的部分光谱：类钇铪的光谱，其主要方法是：由统计方法计算出类钇铪等离子体的4d^3—d^26p束缚束缚跃迁的跃迁阵的谱线数目，从高斯分布中随机确定每条谱线的能量。再根据L—S耦合时能量与强度的关系来确定每条谱线的强度，从而模拟未分辨跃迁阵Hf^33 4d^3—d^26p的光谱线。     

电场和线度对半导体纳米管谱线强度和吸收系数的影响

建立在无限深势阱下的半导体纳米管物理模型,在偶极近似下,求出半导体纳米管的谱线吸收系数、强度和频率.以HgS为管层,CdS为内核和外壳的半导体纳米管为例,探讨了线度和电场对谱线吸收系数和强度以及频率的影响,结果表明：在相同线度下,不同能带不同能级间的量子跃迁发出谱线的频率和强度远大于同能带不同能级的情形,见到的谱线基本上是由不同能带不同能级跃迁时所发出;谱线的吸收系数和强度以及频率均随电场增大而增大;电场一定时,谱线的强度和吸收系数随线度增大而增大;谱线的吸收系数主要取决于电场和能级的跃迁情况,而与是否属     

乙醇掺氮放电大气压等离子体射流的光谱特征研究

对乙醇放电的大气压等离子体射流进行了研究.用发射光谱(OES)法观察了等离子体光谱中的C,CN,CH和C_2基团.在Ar与乙醇混合物等离子体的光谱中,分别在473.7,516.4和563.5nm处出现了3个明显的C_2分子谱线;在388.3nm出现了CN自由基分子谱线.掺入氮气后在422nm处出现了新的CN谱线,C_2谱线则只出现在516.4nm处,473.7和563.5nm处的C_2谱线明显消失.当乙醇含量不变时,随着氮气流量的增加,可以显著地提高CN基团的谱线强度,同时有效地抑制C_2基团的谱线强度.     

基于铷饱和吸收光谱分析谱线频移的频率标尺

针对示波器接受光电信号时,横坐标显示的是扫描时间,不能直接分析信号频移量的问题,设计了铷原子的饱和吸收光谱实验,并在示波器上同步接收法布里-珀罗腔的干涉条纹和铷原子D2线的饱和吸收谱线信号.利用实验上观测到的87 Rb D2线F=2的6个饱和吸收峰和已知的铷原子超精细能级结构确定频率标尺,计算了85 Rb D2线吸收峰之间的频率差及法布里-珀罗干涉条纹的自由光谱范围.结果表明,实验上确定的频率标尺与理论相符,饱和吸收光谱可用于标定基态到激发态跃迁谱线的频移量,而通过饱和吸收光谱计算得到的自由光谱范围则可作为激发态能级跃迁的频率标尺,分析激发态能级跃迁的频移.     

OH自由基X^2П电子态F（9，4）及（5，1）带振转光谱理论计算

基于有效哈密顿量对角化的方法编写双原子分子光谱计算和拟舍程序，根据已有分子常数计算了OH自由基X^2П电子态下（3，0）带振转光谱，结果与实验值吻合较好．在高激发态跃迁谱线相对缺乏的情况下计算了（9，4）及（5，1）带振转光谱，理论位置可为实际研究提供可靠的参照，同时能对实验谱线的标识起到较好的辅助作用．     

光谱法研究大气压氩气等离子体射流的气体温度

采用针-板介质阻挡放电结构的射流装置,在大气压空气环境下产生了氩气等离子体羽.通过采集外加电压、电流及发光信号发现,在电压正、负半周期各有一个电流脉冲.就电流峰值而言,正脉冲大于负脉冲.等离子体羽的发射光谱包含氩4p→4s跃迁谱线、氮分子第二正带系(C~3Π_u→B~3Π_g)、带头位于308.0 nm的OH转动谱线(A~2Σ~+→X~2Π)和777.4 nm的氧原子发射谱线.通过拟合N_2(C~3Π_u→B~3Π_g)和OH的转动光谱,可以获得等离子体羽的气体温度.研究发现,拟合N_2第二正带系得到的气体温度要高于拟合OH转动光谱得到的气体温度.分析表明,氩的亚稳态Ar(4s)能够将能量转移给基态N_2,使其跃迁到高转动能级的激发态(C~3Π_u).因此,这种传能导致具有高转动能级氮分子布居数的增加,进而导致利用其计算得到的气体温度相对较高.利用OH的转动谱带拟合计算了气体温度,并研究了气体温度随实验参数的变化.结果表明,增大峰值电压及气体流量导致气体温度升高,但增加驱动频率气体温度降低.     

用蒙特—卡罗模型模拟铪等离子体光谱

阐述了中间耦合情况下的Monte-Carlo理论模型。在局域热动平衡条件下，用Monte-Carlo模型模拟Hf等离子体复杂光谱的部分光谱；类锆铪的光谱，其主要方法是：由未分辩跃迁阵（UTA）方法计算出类锆铪等离子体的4d^4-4d^35p束缚束缚跃迁阵的谱线数目，从高斯分布中随机确定每条谱线的能量，再根据完全中间耦合时能量与强度的关系琰确定每条谱线的强度，从而模拟未分辨跃迁阵Hf^32 4d^4-4d^35p的光谱线。     

[Co(cyclen)(ala)]~(2+)与[Co(cyclen)(pn)]~(3+)配合物电子圆二色谱的理论分析

使用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-311++G(2d,p)水平上优化了两种钴配合物[Co(cyclen)(ala)]2+与[Co(cyclen)(pn)]3+(Cyclen=1,4,7,10-四氮环十二烷胺,ala=(S)-丙氨酸,pn=(R)-1,2丙二胺)在水溶液中的几何构型,在此基础上,又用含时密度泛函方法(TDDFT)和相同的基组计算了这两种钴配合物的激发能、转动强度和振子强度,这些计算均用极化连续介质模型(PCM)考虑了溶剂效应,并依此模拟绘制了相应的电子圆二色谱(ECD)。与实验ECD谱相比,尽管计算得到的谱峰有一定的位移,但谱带的符号及带型与实验谱基本一致。分析表明,决定该类Co配合物长波区跃迁性质的,主要是d-d跃迁,四齿配体的构象决定长波区吸收带的符号。而短波区的跃迁性质比较复杂,主要是荷移跃迁,其他跃迁成分的贡献很小。     

OH自由基X~2∏电子态下(9,4)及(5,1)带振转光谱理论计算

基于有效哈密顿量对角化的方法编写双原子分子光谱计算和拟合程序,根据已有分子常数计算了OH自由基X2∏电子态下(3,0)带振转光谱,结果与实验值吻合较好.在高激发态跃迁谱线相对缺乏的情况下计算了(9,4)及(5,1)带振转光谱,理论位置可为实际研究提供可靠的参照,同时能对实验谱线的标识起到较好的辅助作用.     

OH自由基X2Π电子态下(9,4)及(5,1)带振转光谱理论计算

基于有效哈密顿量对角化的方法编写双原子分子光谱计算和拟合程序.根据已有分子常数计算了OH自由基X2п电子态下(3,0)带振转光谱,结果与实验值吻合较好.在高激发态跃迁谱线相对缺乏的情况下计算了(9,4)及(5,1)带振转光谱,理论位置可为实际研究提供可靠的参照,同时能对实验谱线的标识起到较好的辅助作用.