光化学基础与应用(李晔)

光化学是一门综合性很强的物理化学方面的课程,本书的编写是在让学生掌握光化学的基本概念以后,扩大学生的知识面。由面到点，先让学生对光化学的基本原理有个大概了解，再具体深入到不同的学科领域。不求面面俱到，但求使学生掌握牢固的基础知识和开阔他们的眼界。本书包括：总论、光和光化学技术基础、激发态的产生及物理特性、辐射跃迁、无辐射跃迁、能量转移和电子转移、光化学反应、激光简介、分子光谱的时间分辨和空间分辨、自然界中神奇的分子卟啉、光合作用和太阳能利用、光动力疗法、发光材料简介。 本书按照研究生课时教学要求设计编写，配合36个学时的教学，语言通俗易懂，是光化学初学者的入门读物。适合作为化学、化工、物理、生物、材料等专业的研究生和化学理科专业的高年级本科生教材。

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总论1 01生活中的光化学现象1 02光化学和光物理2 03光化学反应2 04光化学基本定律3 05量子效率、量子产率和能量转化效率3 06光化学反应速率的平衡4 07光敏反应4 08光化学反应的特点5 09光化学的研究简史5 010光化学的分支6 0101生物光化学6 0102光合作用和光辐射6 0103环境光化学6 0104光催化6 参考文献7 第1章光和光化学技术基础8 11光的研究史8 12黑体辐射——能量量子化8 13光电效应——光量子9 14光压——光的粒子性特征9 15偏振光9 16光学光谱区10 17光子能量单位10 18各种光源10 181光源的作用和种类10 182常用非相干辐射源能谱分布11 183市场上常见的光源12 184激光光源13 185同步辐射光源14 19光强的测量14 110光化学反应的实验装置15 111光化学中间体15 参考文献15 第2章激发态的产生及物理特性17 21分子轨道理论和光化学17 211分子轨道理论简介17 212分子轨道理论的要点17 213原子轨道只有满足三个条件才能组成分子轨道17 214电子在分子轨道上排布要遵循三原则17 215关于轨道的对称性18 22激发态的产生20 221构造原理20 222光和分子的相互作用21 223几个重要的光化学定律22 224决定跃迁概率的因素23 225FrankCondon原理23 226宇称性规则24 227选择规则的修订24 228激发态24 参考文献26 第3章辐射跃迁27 31辐射跃迁27 311辐射跃迁和无辐射跃迁27 312振动弛豫27 313内转移27 314系间窜跃28 315荧光发射28 316磷光发射29 317外转移29 32激发光谱曲线和荧光、磷光光谱曲线29 321Stokes位移30 322荧光发射光谱的形状与激发波长无关30 33镜像规则30 34荧光和分子结构的关系31 341荧光与有机化合物的结构31 342共轭效应31 343影响荧光强度的其他因素31 344取代基效应31 35金属螯合物的荧光33 351螯合物中配位体的发光33 352螯合物中金属离子的特征荧光33 36溶液的荧光(或磷光)强度33 361影响荧光强度的因素34 362内滤光作用和自吸收现象34 363溶液荧光猝灭35 37荧光分析仪35 38分子荧光分析法及其应用36 381荧光分析方法的特点36 382定量分析方法36 39磷光分析法36 391低温磷光37 392室温磷光37 393磷光分析仪37 310化学发光分析38 3101化学发光分析的基本原理38 3102化学发光反应类型39 311荧光寿命(激发单线态寿命)测定39 312荧光寿命的实际测量40 313SternVolmer在动态猝灭与静态猝灭中的应用41 314荧光寿命测定的应用42 参考文献43 第4章无辐射跃迁44 41无辐射跃迁44 42影响无辐射跃迁发生的因素44 43内转换（internal conversion）44 431内转换的分类44 432影响内转换发生的因素45 44系间窜跃45 参考文献45 第5章能量转移和电子转移47 51能量转移47 511能量转移的概念47 512能量转移的分类47 52辐射能量转移机理48 521辐射能量转移机理48 522辐射能量转移机理的适用范围48 53无辐射能量转移机理48 531无辐射能量转移机理的分类48 532交换能量转移48 54能量传递理论发展史48 55Frster理论49 551能量耦合态49 552取向因子49 553能量转移的各种形式51 56激子转移机理51 57各能量转移机理的适用范围52 58能量转移研究方法52 59荧光共振能量转移在生物学上的应用52 510电子转移52 5101电子转移52 5102电子转移体系53 5103电荷分离态的实现53 5104光诱导电子转移的产生过程54 5105光诱导电子转移基本理论54 5106分子间电荷转移的途径55 5107电子跳跃转移55 5108分子间电荷转移的研究方法56 511能量传递和光诱导电子转移的应用56 5111模拟光合作用56 5112太阳能电池56 5113光催化分解水制氢56 参考文献56 第6章光化学反应58 61光化学反应58 62激发态分子光化学反应的特点58 63光解离59 631气相光化学59 632溶液中的光化学59 633离子型物种的光化学60 64多光子解离和电离60 65常见的有机光化学反应60 651羰基化合物60 652烯烃的异构化61 653氮氮双键的异构化61 654碳氮双键的异构化61 655环合加成反应62 66环境中的主要光化学反应62 参考文献64 第7章激光简介65 71激光65 72激光的产生原理65 721受激吸收65 722受激辐射65 723自发辐射66 73受激发射和光的放大66 74激光的产生过程66 75粒子数反转67 76激光器的结构67 761工作介质67 762三能级系统67 763四能级系统68 764激励源(泵浦或抽运)68 765光学谐振腔68 77激光器的种类69 771固体激光器69 772气体激光器69 773液体激光器69 774半导体激光器70 78激光技术发展简史70 79激光的应用72 791激光在自然科学研究中的应用72 792激光在军事领域的应用72 793激光用在制造加工领域72 794激光信息处理73 795激光通信73 796激光的生物应用74 797激光用于医学领域74 798激光与能源74 参考文献74 第8章分子光谱的时间分辨和空间分辨76 81分子光谱的概念76 82分子光谱理论76 83时间分辨光谱技术77 84时间分辨光谱与能量传递过程78 85单分子光谱技术(single molecule spectroscopy,SMS)80 851单分子光谱80 852成像方法81 86单分子光谱研究蛋白质折叠82 参考文献83 第9章自然界中神奇的分子卟啉84 91卟啉84 92卟啉分子涉及的主要研究方向85 921卟啉光诱导电子转移和能量传递研究85 922作为模拟酶和光催化剂86 923卟啉类光敏剂在染料敏化太阳能电池中的应用86 924在医学等方面的应用87 925卟啉化合物在分子器件中的应用87 93总结与展望89 参考文献89 第10章光合作用和太阳能利用90 101光合作用90 1011光合作用的发现90 1012光合作用的两个步骤90 1013光反应91 1014暗反应91 1015光合作用的重要意义91 102太阳能利用92 1021太阳能研究现状92 1022光电转换93 1023光化学转换93 参考文献94 第11章光动力疗法95 111光动力疗法的历史95 112光动力治疗的工作原理95 113光动力治疗的要素96 114光敏剂96 115光敏剂和蛋白质的相互作用97 116光敏剂在活体内的组织分布97 参考文献97 第12章发光材料简介99 121长余辉发光99 122长余辉材料的相关指标99 123稀土激活的硫化物长余辉材料100 124稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料100 125稀土激活的硅酸盐长余辉材料100 126硫氧化物系列长余辉材料100 127长余辉发光材料的发光机理101 128长余辉发光材料的应用举例101 1281塑料工业中的应用101 1282涂料工业中的应用101 1283玻璃、陶瓷工业中的应用101 1284纺织工业中的应用102 129高分子发光材料102 1210高分子发光材料的分类102 12101芘的衍生物102 12102香豆素衍生物103 12103吡唑啉衍生物103 1211电致发光高分子材料103 1212上转换发光材料104 12121上转换发光的机制104 12122激发态吸收104 12123能量转移104 12124光子雪崩104 12125上转换发光材料种类105 12126上转换的发光效率105 12127基质特性105 12128稀土离子浓度105 12129发光中心的能级结构105 1213上转换材料研究现状和存在问题及展望105 参考文献106