寬頻帶太赫茲波譜技術及其應用

1 太赫茲波譜技術 001
1.1 電磁波譜分析與太赫茲頻段 003
1.2 分子振動與紅外吸收譜和太赫茲特征譜 006
1.3 太赫茲波與物質相互作用 008
1.3.1 物質材料在太赫茲頻段的光學特性 010
1.3.2 太赫茲頻段的典型光學器件 025
1.4 太赫茲波時域波譜技術 031
1.5 太赫茲波時間分辨光譜技術 038
1.6 太赫茲波發(fā)射光譜技術 040
參考文獻 041
2 太赫茲波譜分析與量化計算 049
2.1 太赫茲波譜吸收系數(shù)及折射率計算 051
2.2 電子結構理論 055
2.2.1 概述 055
2.2.2 哈特里 ?？俗郧⒗碚?058
2.2.3 二階 Møller Plesset微擾理論 060
2.2.4 密度泛函理論 062
2.2.5 局域密度近似理論 064
2.2.6 廣義梯度近似理論 064
2.2.7 兩個著名的密度泛函 B3LYP與 PBE 067
2.3 基組與基組函數(shù) 068
2.3.1 斯萊特(Slater)型基組與高斯(Gaussian)型基組 068
2.3.2 壓縮高斯(Gaussian)型基組 069
2.4 平面波與贗勢 071
2.5 理論計算方法小結(B3LYP,HF,MP2,PBE,PW91) 073
2.6 太赫茲特征波譜量化計算軟件簡介 074
參考文獻 075
3 丙氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的太赫茲特征波譜 077
3.1 氨基酸及其太赫茲波譜研究現(xiàn)狀 079
3.2 丙氨酸的物化特性及結構描述 082
3.3 丙氨酸的振動模式計算與太赫茲波譜測試 084
3.4 苯丙氨酸及其晶體結構 090
3.5 苯丙氨酸的太赫茲波譜及計算振動模式分析 091
3.6 酪氨酸分子結構及特性 095
3.7 酪氨酸的太赫茲波譜測試及理論計算分析 096
參考文獻 101
4 胞嘧啶和胸腺嘧啶太赫茲波譜分析 105
4.1 DNA 概述 107
4.2 胞嘧啶和胸腺嘧啶 108
4.3 胞嘧啶和胸腺嘧啶晶胞結構與理論模擬計算方法 109
4.4 實驗測試系統(tǒng)與樣品制備 111
4.5 胞嘧啶和胸腺嘧啶的太赫茲波譜 112
4.5.1 胞嘧啶與胸腺嘧啶太赫茲特征吸收譜對比 112
4.5.2 胞嘧啶振動模式計算與太赫茲特征吸收譜 113
參考文獻 116
5 固相果糖和葡萄糖的太赫茲波譜研究 119
5.1 糖類概述 121
5.2 糖類的太赫茲波譜研究現(xiàn)狀及意義 121
5.3 葡萄糖、果糖和一水葡萄糖及其晶體結構 122
5.4 實驗測試和理論模擬計算方法 124
5.5 固相葡萄糖和果糖太赫茲波譜及紅外特征吸收譜 125
5.5.1 固相葡萄糖的太赫茲頻段振動模式計算以及太赫茲波譜 125
5.5.2 固相葡萄糖的紅外波段振動模式計算以及紅外特征吸收譜 130
5.5.3 固相果糖的太赫茲頻段振動模式計算以及太赫茲波譜 132
5.5.4 固相果糖的紅外波段振動模式計算以及紅外特征吸收譜 136
5.6 無水葡萄糖與一水葡萄糖太赫茲頻段振動模式計算以及太赫茲波譜
分析 140
參考文獻 148
6 苯二酚、煙酸及其同分異構體的太赫茲波譜研究 151
6.1 同分異構體及其太赫茲波譜 153
6.2 鄰苯二酚、間苯二酚和對苯二酚及其分子結構 155
6.3 實驗樣品制備和理論模擬計算方法 155
6.4 鄰苯二酚、間苯二酚和對苯二酚太赫茲頻段振動模式及特征吸收譜 156
6.5 鄰苯二酚的太赫茲吸收譜及中紅外吸收譜 163
6.5.1 實驗樣品制備及理論計算方法 163
6.5.2 實驗測試及理論模擬結果分析 164
6.6 煙酸、異煙酸和2 吡啶甲酸物化特性簡介 171
6.7 煙酸、異煙酸和2 吡啶甲酸太赫茲波譜測試對比 172
6.8 煙酸、異煙酸和2 吡啶甲酸太赫茲頻段振動模式計算與分析 176
6.8.1 晶體結構理論模擬方法 176
6.8.2 煙酸、異煙酸和2 吡啶甲酸分子結構分析 177
6.8.3 煙酸、異煙酸和2 吡啶甲酸太赫茲波譜理論分析 182
參考文獻 186
7 苯甲酸、水楊酸及其分子結構相似物質的太赫茲波譜研究 189
7.1 苯甲酸和苯甲酸鈉及其結構特點 191
7.2 苯甲酸和苯甲酸鈉太赫茲波譜研究現(xiàn)狀 192
7.3 苯甲酸和苯甲酸鈉固相太赫茲波譜 192
7.3.1 樣品制備及理論分析方法 192
7.3.2 固相苯甲酸和苯甲酸鈉太赫茲特征吸收譜分析 193
7.4 水楊酸和水楊酸鈉及其物化特性 195
7.5 水楊酸和水楊酸鈉太赫茲波譜研究現(xiàn)狀 195
7.6 實驗測試和理論計算方法 196
7.6.1 樣品制備和測試方法 196
7.6.2 理論計算方法 197
7.7 水楊酸和水楊酸鈉太赫茲波譜研究 198
7.7.1 水楊酸和水楊酸鈉太赫茲波譜對比分析 198
7.7.2 水楊酸和水楊酸鈉太赫茲頻段振動模式分析 199
7.7.3 水楊酸和煙酸、異煙酸及2 吡啶甲酸結構及其太赫茲波譜
對比分析 204
參考文獻 205
8 液相苯甲酸和苯甲酸鈉、葡萄糖與果糖太赫茲波譜研究 209
8.1 液相物質的太赫茲波譜研究現(xiàn)狀 211
8.2 液相苯甲酸和苯甲酸鈉太赫茲波譜研究 212
8.2.1 液相樣品制備及理論模擬方法 213
8.2.2 苯甲酸和苯甲酸鈉環(huán)己烷溶液的太赫茲波譜 214
8.2.3 理論模擬結果分析與討論 215
8.3 液相葡萄糖和果糖太赫茲波譜研究現(xiàn)狀 217
8.4 葡萄糖和果糖水溶液的太赫茲波譜及紅外特征吸收譜 219
8.4.1 葡萄糖水溶液的太赫茲波譜及紅外特征吸收譜 219
8.4.2 果糖水溶液的太赫茲波譜及紅外特征吸收譜 221
參考文獻 224
9 應用前景與挑戰(zhàn) 227
索引 23