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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)過色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按波長（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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      光譜簡介

      　　光譜（spectrum） ：是復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按波長（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光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分，在這個波長范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光。光譜并沒有包含人類大腦視覺所能區(qū)別的所有顏色，譬如褐色和粉紅色。

      　　光波是由原子運(yùn)動過程中的電子產(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，已成為一門專門的學(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光譜與轉(zhuǎn)動光譜的，其中分子振動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)過色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按波長（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光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分，在這個波長范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光。光譜并沒有包含人類大腦視覺所能區(qū)別的所有顏色，譬如褐色和粉紅色。

      　　光波是由原子運(yùn)動過程中的電子產(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，已成為一門專門的學(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光譜與轉(zhuǎn)動光譜的，其中分子振動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（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)色光通過具有一定幾何外形的介質(zhì)（如三棱鏡）之后，波長不同的光線會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。這個原理亦被應(yīng)用于著名的太陽光的色散實(shí)驗(yàn)。太陽光呈現(xiàn)白色，當(dāng)它通過三棱鏡折射后，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納米的可見光區(qū)。歷史上，這一實(shí)驗(yàn)由英國科學(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)在同一波長位置上，即可說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的標(biāo)尺，來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，在上述波長范圍內(nèi)均勻分布，對每一條鐵譜線波長，人們都已進(jìn)行了精確的測量。

      　　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)出比入射光波長長的出射光（通常波長在可見光波段）；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)對于熒光最好的解釋來自于對光子與物質(zhì)分子作用過程（分子的激發(fā)和馳豫）的理解。

      　　2. 熒光從何而來 —— 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（就簡單的理解為能級圖吧）。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）通過系間竄越轉(zhuǎn)化為電子T1激發(fā)態(tài)，然后再從激發(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：電子的躍遷過程很快，這一過程中原子核的相對位置來不及發(fā)生變化，可以簡單理解為垂直躍遷。而Kasha規(guī)則（圖2B）規(guī)定在電子馳豫復(fù)合的過程中，首先電子要馳豫到電子激發(fā)態(tài)的最低能級，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，改變激發(fā)光的波長，記錄熒光強(qiáng)度隨激發(fā)波長的變化。

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

      　　無論是激發(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。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)合兩者分析問題。

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      光譜知識

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      • 浪涌電流
        浪涌電流
        +關(guān)注
      • 8K電視
        8K電視
        +關(guān)注
        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。
      • THD
        THD
        +關(guān)注
      • LCP
        LCP
        +關(guān)注
        　　鏈路控制協(xié)議，簡稱LCP（Link Control Protocol）。它是PPP協(xié)議的一個子集，在PPP通信中，發(fā)送端和接收端通過發(fā)送LCP包來確定那些在數(shù)據(jù)傳輸中的必要信息。
      • 3D掃描
        3D掃描
        +關(guān)注
      • 車載顯示
        車載顯示
        +關(guān)注
        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)動工具上使用的顯示器，方便在汽車運(yùn)動中使用。
      • 智慧照明
        智慧照明
        +關(guān)注
        智慧照明又叫智慧公共照明管理平臺或智慧路燈，是通過應(yīng)用先進(jìn)、高效、可靠的電力線載波通信技術(shù)和無線GPRS/CDMA通信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對路燈的遠(yuǎn)程集中控制與管理，具有根據(jù)車流量自動調(diào)節(jié)亮度、遠(yuǎn)程照明控制、故障主動報警、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
        +關(guān)注
      • 電子皮膚
        電子皮膚
        +關(guān)注
        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
        +關(guān)注
      • 量子點(diǎn)技術(shù)
        量子點(diǎn)技術(shù)
        +關(guān)注
        量子點(diǎn)是一種重要的低維半導(dǎo)體材料，其三個維度上的尺寸都不大于其對應(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
        +關(guān)注
        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)互動產(chǎn)品。
      • iPad2
        iPad2
        +關(guān)注
      • 億光
        億光
        +關(guān)注
        億光電子工業(yè)股份有限公司（Everlight Electronics.， Ltd.）于1983年創(chuàng)立于臺灣臺北，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、營銷及全球顧客服務(wù)。
      • LCM模組
        LCM模組
        +關(guān)注
      • 柔性顯示屏
        柔性顯示屏
        +關(guān)注
      • 線性恒流
        線性恒流
        +關(guān)注
      • dji
        dji
        +關(guān)注
        DJI 大疆創(chuàng)新致力于持續(xù)推動人類進(jìn)步，自 2006 年成立以來，在無人機(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拓空間智能時代，讓科技之美超越想象。
      • LG Display
        LG Display
        +關(guān)注
      • 手機(jī)面板
        手機(jī)面板
        +關(guān)注
      • PDP技術(shù)
        PDP技術(shù)
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