Li4团簇光吸收谱的含时密度泛函理论研究

光吸收谱是识辨团簇异构体的重要工具,常被形象地比作团簇的"指纹".为了研究之前实验中Li_4团簇光吸收谱的测量对象,在密度泛函理论框架下,通过构型优化获得5种Li4团簇异构体,优化所得键长与之前理论研究结果符合较好,其中,平面菱形构型的基态能量最为稳定,同时理论预测了四面体构型(C2v)和长方形构型(D2h).基于含时密度泛函理论方法研究了5种Li4团簇异构体的光吸收谱,理论模拟结果表明,平面菱形构型与之前实验测量谱的符合程度最好,为实验的测量对象提供了有力的理论支撑.此外,通过选取2种有代表性的Li4团簇异构体,详细阐述了团簇中原子的空间延展与光吸收谱之间的量子尺寸效应.     

金属离子掺杂影响TiO2纳米晶簇的光吸收

实验测量掺杂不同金属离子的TiO2纳米晶簇在UV和可见波段的室温光吸收谱.金属离子掺杂明显增强TiO2纳米晶簇的光吸收.TiO2带隙发生红移.光吸收增加量随波长非线性变化.     

毫米波椭偏法测量介质的复介电常数

将椭圆偏振测量法（椭偏法）的电磁频谱从原来可见光、红外波段拓展到毫米波段,对毫米波椭偏法测量原理进行理论分析,使用已构建的实验装置进行测量.通过对测量结果的分析,选择合适的入射角,经过大量测试,计算出被测介质材料的复介电常数.     

硅光探测器紫外量子增益谱

对硅光探测器在紫外光波段的量子增益过程进行了分析,考虑到碰撞粒子的相对运动及终态的态密度分布,计算了增益谱,制作了紫外性能良好的硅光电二极管,测量了紫外谱响应,对实验测量与理论计算进行了比较,结果基本一致。     

基于波段可调关联光子源的量子效率测量系统研究

随着单光子探测器应用领域的拓展,其覆盖波段不断增加,为满足不同波段探测器量子效率定标的需求,研究基于波段可调关联光子源的量子效率测量系统意义重大。设计了角度相位匹配的波段可调关联光子源,计算了多波段晶体的相位匹配曲线,搭建了光源系统及符合测量平台。测量了参考通道和符合通道的光子数,分析实验数据,完成了信号光通道探测器量子效率的测量。单光子探测器在1550 nm波段的量子效率为9.42%,与出厂数据在相应波长处量子效率偏差为0.58%,验证了方法的可行性,为进一步发展高精度的多波段量子效率测量系统奠定了基础。     

3mm波段天空亮温的计算

依据建立的3mm波段晴空亮温理论模型,对晴空3mm天空亮温进行了理论和实验研究,提出了根据地面气候条件来求取天空亮温的简单实用方法．理论计算和实际测量结果的误差分析表明：3mm天空亮温的计算是正确的,用此计算值来进行金属目标辐射亮温估算是可行的,简化的理论算法完全满足工程应用的要求．     

还原型谷胱甘肽太赫兹光谱及振动模式分析

目前对于肽类的太赫兹光谱研究主要是利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术直接进行测量,而没有对光谱形成机制进行分析。本研究不仅利用太赫兹时域光谱仪对还原型谷胱甘肽(GSH)在0.1~2.0THz波段的光谱特性进行了测量,并用Gaussian09软件选取密度泛函理论中B3LYP计算方法,在6~31G(d,p)基组对还原型谷胱甘肽分子振动进行模拟分析。模拟结果能够较好地解析实验测量光谱,说明该方法可以较好地解释肽分子在THz频段的光谱形成机制。该结论为进一步研究多肽及蛋白质功能结构提供了参考。     

n-C°_5/C°_6/C°_7混合物在5A分子筛上的吸附平衡

采用流动重量色谱法,测试了n-C°_5~/C°_6二元组分和n-C°_5/C°_6/C°_7三元组分在无粘结剂的小球型5A分子筛上的吸附平衡数据。吸附的温度范围为533～653K。以统计热力学模型,对纯组分吸附实验结果进行回归,得到了模型参数,据此,对n-C°_5/C°_6二元组分和n-C°_5/C°_6/C°_7三元组分的吸附平衡进行了数学描述。理论计算结果与实验结果一致。对二元组分的吸附平衡作出了相应的应用图表。     

应力-应变曲线形式对铝合金板料成形极限的影响

为使板料的成形性分析更符合实际,以Marciniak-Kuczynski(M-K)理论为基础,提出了采用应力-应变测量数据预测铝合金板料成形极限的方法.分别采用应力-应变测量数据、幂指数以及多项式拟合曲线三种应力-应变形式对6016-T4和7075-T6铝合金板料的成形极限进行研究.通过单向拉伸实验得到材料的应力-应变数据,构建了不同形式的曲线模型,计算了相应的极限应变,并绘制了板料成形极限曲线.将理论上预测的FLC与胀形实验结果进行对比,结果表明,采用应力-应变测量数据对板料成形极限的预测最好,而常用的幂指数拟合曲线得到的预测结果与实验存在一定的偏差.     

GaAs-SiO_2复合薄膜的非线性光学特性

采用单光束Z扫描技术测量了GaAs－SiO2复合薄膜的光吸收和光折射特性，结果表明：在104W／cm2的辐射光强作用下，复合薄膜的光吸收和光折射表现出明显的非线性特征．根据Z扫描测量理论算得三阶非线性折射率系数和非线性光吸收系数分别为10-6cm2／W；和10-1cm／W量级．运用量子点模型对三阶光学非线性响应增强的机制进行了讨论．     

SiH_n(n=1-4)和Si_2H_n(n=2-6)的结构和光吸收谱第一性原理研究

采用密度泛函理论的杂化密度泛函B3LYP方法和基于含时密度泛函理论的赝势平面波方法,结合含时局域密度近似,计算了SiHn(n=1-4)和Si2H6分子团簇结构和光吸收谱,结果与现有实验值相一致.并从理论上预测了Si2H2-5的团簇结构,同时为实验提供了Si2H2-5光吸收特征谱.对Si-H分子团簇结构研究表明:随着H含量提高,SiHn分子对称性有所提高,Si2Hn分子中原子数目为偶数的对称性较好.对于Si1-2Hn分子团簇,光吸收谱能隙随着n的增大整体而呈增大趋势,且不同分子团簇结构的吸收峰对应不同位置和形状.     

卤化物晶体光纤的性质和损耗机理

在钟宏杰等利用直接成型法生长KCl和AgCl晶体光纤的基础上，采用理论计算和实验测量方法，研究了它们的光学性质和光损耗机理。计算和测量结果表明，光纤芯与包层及界面的光吸收和散射是产生损耗的主要原因，通过减少光纤宏观和微观缺陷，可将光纤损耗降低到原来的十分之一。     

光全散射测粒方法的实验研究

如何快速准确地测量微米及亚微米级颗粒的尺寸分布是一个有待解决的问题。作者在对应用光全散射理论测量颗粒尺寸分布进行理论分析和数值模拟的基础上,行了实验研究。本文给出了作者应用该方法测量聚苯乙烯标准颗粒和二氧化钛的实验结果。结果表明,作者提出的用光全散射法测量颗粒尺寸分布的两种算法是正确的,从0.17～9.85μm共6种标准颗粒的测量结果均与其名义尺寸吻合得很好。实验结果还表明,测量时Ⅰ/Ⅰ_0值控制在0.4～0.9为宜。     

钠纳米团簇的光吸收和体等离激元:理论分析

指出了体等离激元是一种重要的元激发,在固体里它不能与光波耦合所以无法用光波分波来研究,但是在团簇里由于边界的存在,情况不太一样.此外,光与物质之间的相互作用是非常根本的,但简单金属团簇在紫外光区的光吸收从未被实验研究过,尽管这方面的理论计算非常多.采用光倒空技术对N a20和N a92团簇进行了光吸收实验,覆盖了近紫外部分以及可见光范围(2.0~5.5 eV);实验还研究了其它一些团簇在近紫外范围内的吸收截面.在可见光部分N a20的实验数据与现有的数据非常吻合.除了表面等离激元在可见光区域很强的吸收峰外,还观察到紫外区域明显的光吸收.对吸收截面光谱进行洛伦兹拟合揭示了中心略高于4eV宽峰的存在,这个宽峰的频率与权重均与理论预测非常接近,被确定为纳米团簇"体等离激元"共振.这些吸收光谱是金属纳米团簇由光子激发的"体等离激元"集体电子态的首次实验观测与证实,这种实验现象只存在于有限体系.     

C2F6分子里德堡跃迁的绝对广义振子强度测量

C2F6是一种人造气体,它在半导体工业中有着非常广泛的应用.由于它的分解率极低,所以很难把它从环境中排除掉,对温室效应的影响比较显著.采用光吸收技术和电子散射方法已对C2F6分子的电子结构进行了研究.然而,迄今为止,尚没有关于该分子的绝对广义振子强度实验测量.Lassettre及其合作者首先采用角分辨的电子能量损失谱技术用于精确的偶极振子强度测量,角分辨的电子能量损失谱仪的原理和实验方法已在其他文中作了详细的介绍[1].通过采用Bethe求和规则可独立地对任意动量转移下的广义阵子强度进行绝对定标,本次实验中谱仪的能量分辨率为0.8e…     

飞秒Z—scan法测量有机溶液的双光子吸收截面

按照单光束Z—scan法,利用飞秒激光脉冲对Rb甲醇溶液进行了测量研究,详细研究了光强大小对实验结果的影响,通过对样品池和溶剂进行Z扫描,排除了样品池和溶剂发生非线性吸收带来的误差,利用薄样品理论对测量数据进行计算处理,所得结果与其他方法测得的结果相吻合,证明了此实验方法对有机溶液的测量和处理方法的合理性和有效性．     

HBLs宽波段谱指数和流量的相关分析

收集98个blazar天体从射电到X射线的观测数据,计算流量和宽波段谱指数α_(r0),α_(rx),α_(ox)和流量的对数值,得出HBLs的宽波段谱指数。α_(ro),α_(rx),α_(ox)与流量相关性。α_(rx)和HBLs的X射线波段流量具有强负相关,α_(rx)和HBLs的X射线波段流量之间的关系可以作为HBLs的分类依据。     

火灾烟雾颗粒的光学散射特性研究

从理论和实验两个方面研究了几种常见的燃烧烟雾在不同波长激光下的散射特性。从Mie散射理论出发，比较几种Mie散射算法的优缺点，采用一种改进的连分式算法对火灾烟雾颗粒的散射光强分布进行计算，得出不同粒径大小和波长下光强分布图。结合理论计算，设计一套实验装置，测量并计算在不同角度下3种烟雾颗粒和面粉气溶胶散射光的相对光强比，实验测量值与理论计算值吻合较好。研究结果表明不同种类烟雾散射光相对光强比互不相同，火灾烟雾与非烟雾气溶胶差距较大，从而表明散射光相对光强比是区分不同烟雾特定的物性参数，为火灾烟雾探测技术发     

微波遥感大气水的研究

在地面测量大气本身的微波辐射, 可以推算大气温度, 含水量, 臭氧和其他一些气体的浓度。采用大气中水汽吸收波段1.35cm和微波窗区8mm波段的辐射测量,可以遥感大气中汽态水含量和云中液态水的含量。本文通过对4个微波频段在大气中辐射传输的计算,可以看出在地面利用3mm波段遥感大气中的汽态水和云中液态水,尤其是遥感晴空汽态水含量将具有更高的灵敏度。开展3mm波段的辐射测量,将有利于连续精确地监测大气水的研究,这对中尺度天气预报和气候热平衡将起重要作用。     

芳香性与环伸缩振动拉曼光谱相关性的理论研究

本研究采用密度泛函理论B3LYP方法对芳香性分子LnHn(L=C、Si、Ge,n=3~8)进行几何优化及NICS和拉曼光谱的计算,进而计算其环伸缩振动拉曼光谱频率与NICS数值间的相关系数,并以C6H6为例进行了环伸缩振动拉曼光谱理论计算值与实验测定值间一致性的比对研究。研究表明,C6H6的环伸缩振动拉曼光谱理论计算值与实验测定值相对误差在1.8%以内,LnHn(L=C、Si、Ge,n=3~8)系列芳香性分子的芳香性大小判别指标NICS理论计算值与其环伸缩振动拉曼光谱频率理论计算值间存在高度正相关,即芳香性越大,其环伸缩振动频率也越大。预测可通过测定芳香性物质的环伸缩振动A1′或A1g拉曼光谱频率的大小来实现对其芳香性大小的实验定量测定。