第6章 红外光谱与拉曼光谱 6.1 红外光谱的基本原理 6.2 红外光谱与分子结构 6.3 红外光谱的测量 6.4 红外光谱解析 第6章 红外光谱与拉曼光谱 6.1 红外光谱的基本原理 6.2 红外光谱与分子结构 6.3 红外光谱的测量 6.4 红外光谱解析 6.5 拉曼光谱

你知道什么有机物名称及分子式？

6.1 红外光谱的基本原理 1800年，英国天文学家赫歇尔首次发现红外光 来源于分子振动能级间的跃迁 6.1 红外光谱的基本原理 1800年，英国天文学家赫歇尔首次发现红外光 来源于分子振动能级间的跃迁 振-转光谱：振动能级间的跃迁通常会伴随转动能级 红外光谱已经成为物质鉴别、化合物结构分析的主要手段

6.1.1 红外光谱概述 聚苯乙烯薄膜的红外吸收光谱

红外光谱波段的划分 THz的频率、波长、波数？ 与物质的什么运动相关？

Teraherz spectrum 1THz: 4 meV, 0.1-10 THz，远红外和微波之间 半导体激子束缚能，光学声子，超导能隙，磁场作用下Landau能级间隔，生物大分子振动能级，凝聚态和液体中载流子的响应

6.1.2 振动频率 (1)分子振动能级 (2)振动选律：相邻振动能级之间的跃迁是允许的 (3)振动基频 (4)非简谐振动下，能级跃迁可以为 6.1.2 振动频率 (1)分子振动能级 (2)振动选律：相邻振动能级之间的跃迁是允许的 键力常数，与原子间的作用力大小相关 (3)振动基频 (4)非简谐振动下，能级跃迁可以为 即倍频或合频也是允许的

n=0时，振动能？ 双原子分子振动能级的能量是量子化的，双原子分子振动在 n = 0 时能量最低，即在绝对零度 时，振动能量为 1/2hν，该能量也被称为零点能。 零点能的存在表明即使在绝对零度的条件下， 分子还是不断地进行振动。当入射红外线的能量与振动能级差相同 时， 分子吸收红外线跃迁到高能级

6.1.3 分子振动方式 伸缩振动 A B 键 弯曲振动 振动频率大小

6.1.3 分子振动方式(Cont.) N个原子的分子，分子振动模式数？

6.1.4 振动选律（红外活性） 引起电偶极距发生变化的振动才能产生红外吸收 何谓电偶极距？ 振动引起电偶极距的变化 空间中的两个电荷 6.1.4 振动选律（红外活性） 引起电偶极距发生变化的振动才能产生红外吸收 何谓电偶极距？ 空间中的两个电荷 分子中电荷分布不均匀 分子键中 振动引起电偶极距的变化

6.1.5 红外吸收强度 相比紫外-可见吸收强度要小很多 根据摩尔吸光系数划分 吸收强度与偶极矩变化幅度相关，偶极矩变化越大，吸收强度越大

6.2 红外光谱与分子结构 6.2.1 功能团的红外特征吸收频率 功能团区 4000~1300 cm-1 指纹区 1300~600 cm-1 6.2 红外光谱与分子结构 6.2.1 功能团的红外特征吸收频率 功能团区 4000~1300 cm-1 含氢官能团，双键或三键官能团 指纹区 1300~600 cm-1 不含氢单键，弯曲振动

（1）X-H（X为C, N, O, S等）伸缩振动区 4000~2500 cm-1 OH 3600~2500 cm-1 游离羟基，3600 cm-1附近，中等强度尖峰，氢键→低波数，宽且强 羧酸羟基，3600 cm-1~2500 cm-1，宽而强的峰 水分子OH键，3300 cm-1附近 CH 3000 cm-1附近 饱和CH（环除外）<3000 cm-1，不饱和CH>3000 cm-1，三键的CH峰在约3300 cm-1处，双键和苯环的CH峰在3100~3010 cm-1 甲基CH3，特征吸收峰2962 cm-1和2872 cm-1 亚甲基CH2，2926 cm-1和2853 cm-1 NH 3500~3300 cm-1 中等强度的尖峰 伯氨基(2个NH键)，2个吸收峰；仲氨基，1个吸收峰；叔氨基，无

（2）三键和累积双键伸缩振动区 2500~2000 cm-1 C≡C，2280~2100 cm-1，强度较弱 C≡N，2260 ~2240 cm-1，强度中等 累积双键有丙二烯类（-C=C=C-）、烯酮类（-C=C=O）、异氰酸脂类（-N=C=O）等 二氧化碳（O=C=O），2350 cm-1附近，弱吸收带 一些XH伸缩振动，当X的原子质量较大时，比如：B、P、Si等，也会出现在该区

（3）双键伸缩振动区 2000~1500 cm-1 （4）CH弯曲振动区 1500~1300 cm-1 羰基C=O伸缩振动，1760~1690 cm-1，强吸收峰 芳香族化合物的C=C伸缩振动（环的骨架振动），1600~1585 cm-1和1500~1400 cm-1 烯烃化合物C=C伸缩振动，1667~1640 cm-1，中等强度或弱吸收峰 （4）CH弯曲振动区 1500~1300 cm-1 甲基CH3，1375 cm-1和1450 cm-1，后者一般会与亚甲基CH2的剪式弯曲振动峰（1465 cm-1）重合在一起 连在同一个碳原子上的多个甲基 异丙基(CH3)2CH-，1385~1380 cm-1和1370~1365 cm-1，强度相当的峰 叔丁基(CH3)3C-，1395~1385 cm-1和1370 cm-1，后者强度大于前者

（5）单键伸缩振动区 1300~910 cm-1 C-O单键伸缩振动，1300~1050 cm-1 醇、酚、醚、羧酸、酯等，强吸收峰 酯，1240~1160 cm-1和1160~1050 cm-1 C-C和C-X（卤素）伸缩振动也在该区有峰。

（6）<910 cm-1 苯环面外弯曲振动，强吸收峰，可判断有无芳香族化合物

（6）<910 cm-1 （Cont.） 亚甲基（CH2）的面内摇摆振动，780~720 cm-1

6.2.2 影响振动吸收频率的因素 （1）质量效应

（2）诱导效应 （3）共轭效应 电效应之一，基团相互作用 → 电子云密度 → 键力常数 给电子诱导（烷基）和吸电子诱导（卤素） 双键之间以1个单键间隔，使键力常数减小，频率降低，但强度增加

（4）空间效应 增强环外键的作用，移向高波数 空间阻碍，基团破坏共面性，降低共轭效果，向高波数移动 环张力，随环减小而增大，削弱环内键的作用，移向低波数 增强环外键的作用，移向高波数

（5）氢键作用 假设形成氢键X—H---Y（H与Y之间为氢键作用），那么原先位于高波数的尖锐的X-H伸缩振动峰，会移向低波数，并且峰会变宽变强 气体正己酸 C=O 1760→1700 H-O 3200~2500 宽且强 液体正己酸

（6）耦合效应 两个频率相近的基团相邻并共用一个原子连接时会发生耦合效应，会产生两个吸收峰，分别高于和低于单个基团相连时的振动频率 N=O伸缩振动 1530和1360 cm-1

（7）费米共振 当某一振动的倍频出现在同一对称类型的另一振动基频附近，会发生振动的强耦合，导致出现高于和低于未混合的倍频和基频的两个频率，并且倍频的强度会显著增加 -CHO基团 CH伸缩振动基频2830~2695 cm-1 CH弯曲振动倍频在2780 cm-1 费米共振形成2820和2720 cm-1两个吸收峰，而且倍频峰的强度显著提高

（8）外部因素 态效应 溶剂 样品分子含极性基团时，极性溶剂就会严重影响红外吸收频率 气态，分子间相互作用小，低压下可以获得光谱的精细结构，如转动能级，增大气压，碰撞作用导致吸收谱带变宽，损失部分精细结构 液态，分子间相互作用大，红外光谱中将不会出现转动结构，而且液态时如果发生氢键作用，会导致吸收峰的频率、数目和强度发生重大变化 溶剂 溶剂与样品发生缔合作用，影响样品分子化学键的力常数 样品分子含极性基团时，极性溶剂就会严重影响红外吸收频率

6.3 红外光谱的测量 6.3.1 红外光谱仪的基本组成 （1）红外光源 6.3 红外光谱的测量 6.3.1 红外光谱仪的基本组成 （1）红外光源 能斯脱灯，<10~15 μm，稳定性好，不需水冷，需专门的预热装置，价格昂贵，易折断 硅碳棒，>10~15 μm，价格便宜，不需专门的预热装置，可提供的短波红外辐射，但是需水冷，易折断 珀金-埃尔默光源（改良的能斯托灯），具有更好机械性能和光谱性能，它不易折断，能够提供2~25 μm范围的红外辐射

（2）样品池 要求在红外波段透明

（3）探测器 热探测器，热电偶、高莱池、热（释）电探测器等 热（释）电探测器，硫酸三甘氨酸脂TGS，响应速度很快，多用于红外傅里叶变换光谱仪 光导型光电探测器，Hg-Cd-Te（MCT）、PbS、InSb MCT，中红外及远红外，使用时需用液氮冷却至约77 K以降低噪声，灵敏度比TGS高，在红外傅里叶变换光谱仪中也使用较多 PbS，近红外，室温下即可

6.3.2 红外光谱仪 （1）色散型光谱仪

（2）傅立叶变换光谱仪

6.3.3 样品制备 （1）气体样品 红外透明材料 2.5-10 cm

（2）液体样品 不易挥发、无毒且具有一定粘度的液体，直接涂于NaCl或KBr晶片上进行红外光谱测量 易挥发液体，需使用专用液体样品池 0.05-1 mm，由它调节光程

（3）固体样品 压片法 1:100~200 糊状法，样品粉末与糊剂（重烃油或六氯丁二烯）研磨成糊状，用组合窗片组装后测量。 固体分散介质 KBr, NaCl 1:100~200 混合 研细 压片 测光谱 易潮解，会受游离OH键吸收峰影响，利用参比减小干扰 糊状法，样品粉末与糊剂（重烃油或六氯丁二烯）研磨成糊状，用组合窗片组装后测量。 重烃油，长链烷烃，3000~2850 cm-1的CH伸缩振动、1456 cm-1和1379 cm-1的CH变形振动以及720 cm-1的CH2平面摇摆振动 六氯丁二烯，1700~600 cm-1有多个吸收峰

（3）固体样品（Cont.） 薄膜法，一般用于聚合物（很难研磨成细粉） 溶液法，将固体溶于溶剂，再按液体方式测量光谱 聚合物 溶解于易挥发 有机溶剂 滴于红外窗片上 薄膜 溶剂挥发 溶液法，将固体溶于溶剂，再按液体方式测量光谱

（4）特殊红外光谱测量法

6.4 红外光谱解析 6.4.1 红外光谱的特征要素 吸收峰的位置、强度和形状，不仅要关注峰位，也要关注峰的强度和形状 6.4 红外光谱解析 6.4.1 红外光谱的特征要素 吸收峰的位置、强度和形状，不仅要关注峰位，也要关注峰的强度和形状 (1) C=O，最强或次强峰，如果1760~1690 cm-1有弱吸收峰，说明样品不含羰基，只是样品中含有少量羰基化合物 (2) 只有当官能团在各个区的特征吸收频率均存在时，才能判断某个官能团是否存在 缔合-OH 缔合-NH2 ≡C-H 峰较宽 峰有分叉 峰较尖锐

6.4.2 红外光谱解析的一般步骤 在获得分子式后，红外光谱解析可按如下步骤进行， (1) 计算不饱和度 n — 四价元素数 6.4.2 红外光谱解析的一般步骤 在获得分子式后，红外光谱解析可按如下步骤进行， (1) 计算不饱和度 n — 四价元素数 t — 三价元素数 m — 一价元素数

6.4.2 红外光谱解析的一般步骤（Cont.） (2) 确定碳链骨架，由高波数到低波数区，CH伸缩振动→不饱和碳碳伸缩振动→CH面外弯曲振动 低于 高于 3000 cm-1附近 CH伸缩振动 饱和烃 烯烃 炔烃 芳香 2500~1500 cm-1 不饱和CC伸缩 2280~2100 cm-1 1667~1640 cm-1 1600~1585 cm-1 1500~1400 cm-1 芳香族化合物 <910 cm-1 确定取代基数目及位置 (3) 确定其它官能团区，如C=O、OH、C≡N等

6.4.3 红外光谱解析实例——例1：C6H14

解答：

6.4.3 红外光谱解析实例——例2：C4H5N

解答：

6.4.3 红外光谱解析实例——例3：C7H9N

解答：

课堂练习 1．乙烯中C-H键的力常数为5.008 N/cm，则其C-H键伸缩振动的红外吸收波数为多少？（氢原子质量为，1.67×10-27 kg） 2、如果C-C，C-N和C-O键的力常数相等，那么它们伸缩振动的红外吸收频率大小关系如何？ 3、一种溴甲苯C7H7Br在801 cm-1有一个单吸收峰，试写出其分子结构。 4、下列两个化合物在红外光谱上主要差别是什么？

附录：溴甲苯C7H7Br的红外光谱 745 cm-1 681 cm-1 835 cm-1 801 cm-1 1000 900 800 700 600 500 cm-1

6.5 拉曼光谱 6.5.1 拉曼光谱的基本原理 拉曼光谱的能级跃迁解释

拉曼散射概念 拉曼散射现象在实验上是1928年首先由印度科学家拉曼(C.V.Raman) 发现的，因此称为拉曼散射。 拉曼在研究液体和晶体内的散射时，发现散射光中除了与入射光原有频率ω0相同的瑞利散射线外，谱线两侧还有频率为ω0 ± ω1,ω0 ± ω2 …等散射线存在。

量子物理解释 入射光子、散射光子和准粒子(如声子)构成一个体系； 散射过程： 消灭一个入射光子、产生一个散射光子同时一个准粒子 不变~瑞利 产生~斯托克斯 消灭~反斯托克斯

几点说明 (1) 激发光能量，高于振动能级能量，低于 电子能级能量，并远离分析物的紫外-可见吸收峰 (1) 激发光能量，高于振动能级能量，低于 电子能级能量，并远离分析物的紫外-可见吸收峰 (2) 散射线的强度，瑞利线>斯托克斯线>反斯托克斯线 激发光波长越短灵敏度越高 (3) 斯托克斯线与反斯托克斯线对称分布 (4) 拉曼位移，相对于入射光频率的频移与分子振动能级相关

四氯化碳的拉曼光谱

在每条原始入射谱线（频率ω0 ）两旁都伴有频率差相等的散射谱线 在长波一侧的（频率为ω0 － ωj ）称为红伴线或斯托克斯线 ANTI-STOKES 0 -  Rayleigh STOKES 0 +  0 在每条原始入射谱线（频率ω0 ）两旁都伴有频率差相等的散射谱线 在长波一侧的（频率为ω0 － ωj ）称为红伴线或斯托克斯线 在短波一侧的（频率为ω0 ＋ ωj ）称为紫伴线或反斯托克斯线

6.5.2 拉曼活性 引起分子极化率变化的能级跃迁才是允许的！ 极化：让正、负电荷分开的过程 6.5.2 拉曼活性 引起分子极化率变化的能级跃迁才是允许的！ 极化：让正、负电荷分开的过程 在分子中，分子是具有电荷分布的粒子，分子形状变化时，正、负电荷间距也会随之改变，因此分子极化率实际上也反映了分子变形的大小 双原子分子，当两个原子间距最大时极化率最大，间距最小时极化率最小。 ＋ - 极化

拉曼活性与红外活性比较

拉曼光谱与红外光谱的互补性 1,3,5-三甲苯 茚

6.5.3 拉曼光谱与红外光谱的比较 （1）物理机理不同，电偶极矩变化，极化率变化 6.5.3 拉曼光谱与红外光谱的比较 （1）物理机理不同，电偶极矩变化，极化率变化 （2）光源不同，红外光谱的入射光和检测光均为红外光，而拉曼光谱的入射光和散射光可以都是可见光（便于探测） （3）光谱坐标不同，吸收度和散射光强，波数和拉曼位移 （4）峰的特征不同，拉曼光谱峰陡且分辨率高，红外光谱峰重叠严重 （5）水的影响，水的拉曼光谱很简单，其红外光谱吸收峰则很多 （6）灵敏度，拉曼光谱灵敏度更高，消耗样品更少 （7）其它，利用斯托克斯线与反斯托克斯线的强度比测量温度，空间分辨率高（激光准直性好） （8）拉曼光谱的缺陷，损坏样品（激光光强大），荧光信号的干扰（？）

6.5.4 拉曼光谱的测量 信号探测方向与入射光传播方向垂直 激发光波长选择：减小荧光？减小吸收？波长尽量短？

6.5.4 拉曼光谱的测量(Cont.) 退偏度测量，分子对称性越高，退偏比越小

6.5.5 拉曼光谱增强—— 表面增强拉曼光谱技术（SERS） 将分子吸附在极微小金属颗粒表面或其附近，这样测得的拉曼光强要比常规方法高103~106倍，银、金或铜 基本原理：SERS效应主要由金属表面基质受激而使局部电磁场增强所引起，与光波长对应的金属表面粗糙度大小，与波长相关的金属电介质作用程度 影响SERS效应的因素：带孤对电子或π电子云的分子呈现的SERS 效应最强，芳氮或含氧化合物（如芳胺和酚）也具有强的SERS效应，电负性功能团（如羧酸）也能观察SERS效应

Shell-isolated nanoparticle-enhanced Ramanspectroscopy The working principles of SHINERS compared to other modes J. F. Li et al., Nature 464, 392 (2010)

Detection of hydrogen adsorption on single-crystal flat surfaces of Pt and Si by SHINERS

In situ probing of biological structures by SHINERS

In situ inspection of pesticide residues on food/fruit

6.5.5 拉曼光谱增强—— 共振拉曼光谱 虚态不是分子实际的本征态，这样使得吸收和散射的概率都很小 6.5.5 拉曼光谱增强—— 共振拉曼光谱 虚态不是分子实际的本征态，这样使得吸收和散射的概率都很小 基本思路，选择激发光源频率，使分子吸收该频率光子后能跃迁到电子激发态，使原来的虚态变成本征态，提高拉曼散射几率 共振拉曼光谱技术要求光源频率可调谐，以方便本征态的选择和激发 如果样品本身具有荧光效应，共振拉曼光谱会受荧光影响较大

6.5.5 拉曼光谱增强—— 非线性拉曼光谱 激光光强增加到一定程度时，拉曼散射光强与入射光强存在非线性关系 受激拉曼效应，超拉曼效应 6.5.5 拉曼光谱增强—— 非线性拉曼光谱 激光光强增加到一定程度时，拉曼散射光强与入射光强存在非线性关系 受激拉曼效应，超拉曼效应 非线性拉曼光谱具有信噪比高、灵敏度高、光谱分辨率高、空间分辨能力强等优点，而且可用于研究高阶极化率

6.5.6 拉曼光谱的应用 有机化合物 ① 同种分子的非极性键，如S-S, C=C, N=N, C≡C等，会产生强拉曼谱带，并且强度随单键→双键→叁键依次增加 ② C≡N, C=S, S-H的伸缩振动，产生的红外吸收谱带一般较弱，而在拉曼光谱中则是强谱带 ③ 环状化合物的对称呼吸振动（即C-C键的全对称伸缩振动）往往是强拉曼谱带 ④ 在拉曼光谱中，X=Y=Z, C=N=C, O=C=O这类键的对称伸缩振动是强谱带，反对称伸缩振动是弱谱带，而红外光谱与此相反 ⑤ C-C伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带 ⑥ 醇OH键的拉曼谱带较弱，它的拉曼光谱与烷烃的相似

各种矿化物如碳酸盐、磷酸盐、呻酸盐、饥酸盐、硫酸盐、锢酸盐、鸽酸盐、氧化物和硫化物等的分析 无机化合物 各种矿化物如碳酸盐、磷酸盐、呻酸盐、饥酸盐、硫酸盐、锢酸盐、鸽酸盐、氧化物和硫化物等的分析 高岭土、多水离岭土及陶土等（红外光谱难以鉴定） 过渡金属配合物、生物无机化合物以及稀土类化合物等 测定硫酸、硝酸等强酸的解离常数等 其它方面 高聚物的硫化、风化、降解、结晶度和取向性等 在生物体系研究方面，拉曼光谱可直接对生物环境中（水溶液体系、pH接近中性等）的酶、蛋白质、核酸等具有生物活性物质的结构进行研究 利用拉曼光谱技术研究各种疾病和药物的作用机理

拉曼光谱在司法文书鉴定方面的应用 不同品牌圆珠笔墨迹的拉曼光谱

应用举例 I. 化学分子或材料鉴别 例1.鉴别同一成分C但晶体结构不同的材材料

I. 化学分子或材料鉴别 M. S. Dresselhaus et al., Nano Lett. 10, 751 (2010)

下面大家欢迎熊雯同学讲Raman光谱在石墨烯研究中的应用！

实际案例1:不同年份红色印章印迹的拉曼光谱图 (e)检材上的公章印迹 2002年 (d)2003年 （b)2005年 (a)2006年 (c)2004年

实际案例2: 蓝黑墨水病历记录的拉曼光谱图 (a)3月6日 (c)3月8日（检材） (d)3月9日 (b)3月7日

II . 晶体结构测定和鉴别 例. 由拉曼光谱获得DNA结构

III. 相结构判别和相变研究 例1. 硅的晶体（长程有序）/非晶（长程无序） 480cm-1 520cm-1 4cm-1 70cm-1

例 2 Ni/Zr/Ni和Ni/Co/Ni 合金膜耐高温性质 Ni/Co/Ni/Si/800 -J. Raman Spectrosc. 2006; 37: 951–953 Ni/Co/Ni/Si/650 镍的硅化物是下一代CMOS器件的重要材料，但是在高温时，转变为电阻较高的NiSi2 材料结构 转变温度 缺点 NiSi ~ 600°C 不耐高温 Ni/Pt/Ni，~ 800°C Pt贵金属 Ni/Zr/Ni ？ Ni/Co/Ni ？ Ni/Zr/Ni/Si/850 Ni/Zr/Ni/Si/800 Ni/Zr/Ni/Si/650 > 800°C < 650°C NiSi2

IV. 参数测量和物性研究 例1. 拉曼成像技术测量集成电路CoSi电极微米尺度的应力分布 -Semicond. Sci. Technol

关于Raman光谱的深入讨论

问题 Raman散射实验中泵浦光的频率能否小于分子振动频率？ 答：可以，这与激光冷却相关

solution 激光冷却与捕陷原 子技术的发明使这一难 题基本解决 ideals troubles Why cold atoms? ideals 激光冷却与捕陷原 子技术的发明使这一难 题基本解决 物理学是研究物质的基本结构与其运动规律及其相 互作用的自然科学.要开展研究,就要把研究对象拿在 手,进行仔细地观察和测量． troubles 在微观尺度上操纵原子分子使原子、分子的运动速度降至极小,使它们保持相对独立,很少相互作用,长久以来是物理学家的一个梦想. 根据分子运动理论,在常温 下,所有原子分子都在高速运 动着.以空气中的氢分子为例, 室温下均以1100m/s的速率运 动,即使降温到3K,它们仍在以 110 m/s的速率运动,这样高速 的粒子如过眼烟云,很难观察, 对其测量也必然带来严重误差. 在降温时,一般情况 下原子气会凝结成液 体和固体,这时原子间 有强烈的相互作用,其 结构和基本性能都 将发生显著变化.

利用反斯托克斯效应实现激光制冷的设想 最早由P. P ringsheim 于1929 年提出, 但通 常人们总以为用光照射物体必会发热而不可 能制冷, 这使得在其提出之后科学界就其实 现的可能性进行了长达16 年的争论。 1946 年,L. L andau 等人从热力学角度证明了激光制冷的可行性。他们从热力学的基本原理出发, 将被照物体与入射激光、散射荧光组成的系统作为热力学研究对象, 通过热力学推导, 证明了激光制冷是以牺牲激光的单色性、相干性和方向性为代价, 从而得以实现的。

1995 年, 美国LosA lamos 国家实验室Epstein 等人首次成功地在固体材料上获得实际可测量的激光制冷效应, 实现了0 1995 年, 美国LosA lamos 国家实验室Epstein 等人首次成功地在固体材料上获得实际可测量的激光制冷效应, 实现了0. 3K 的温降, 其制冷效率达2% , 是以往观察到的气态激光制冷效率的104 倍 , 这是激光制冷发展历程中的里程碑。Epstein 的实验是采用激光照射掺杂三价镱离子 重金属氟化玻璃, 诱导出反斯托克斯荧光实现制冷的。 1996 年, 英国学者J. L. Clark 等人采用染色剂若丹明101 的酸性乙醇溶液作为激光制冷介质获得了3K 的温降。 1999年又有低温物理学家E. Finkeipen 利用掺杂蓝宝石激光器激发半导体量子阱材料的的空穴激子, 实现能量10eV 的空穴激子反斯托克斯荧光发射, 使得样品温度由77K 下降到7K, 同时给出了不同温度下制冷效率与制冷温度的关系。

基于反斯托克斯效应的激光制冷原理

I Trapping and cooling!

分组作业1：荧光光谱仪配置方案 请提供一种荧光光谱仪配置方案，并针对不同的应用（举至少1个例子），设计合适的光路，要求： 光谱范围： 200nm-10μm 分 辨 率： ≤0.025 nm@200nm-900nm，≤0.1 nm@900nm-10μm 使用波段的效率》20% 探测器灵敏度：可见 readout noise <10e-rms 红外 NEP~10-11WHz-1/2

分组作业2：查找最新文献，做综述ppt 光谱技术在石墨烯研究中的应用 针对文献提出自己的观点：除了别人做的这些工作，我们还可以做什么？在今后的研究中我们怎样选择研究方向进行原创性的研究？