光学学报, 2009, 29 (s1): 253, 网络出版: 2009-06-25  

B族维生素的太赫兹光谱研究

Study on THz Spectra of VitaminB+
作者单位
首都师范大学物理系, 北京 100048
摘要
应用太赫兹时域光谱技术, 研究了四种对人体有重要作用的维生素, 即维生素B1, B2, B6和B12在0.2~2.6 THz波段的吸收谱和折射率谱。实验上, 通过比较发现它们有明显不同的指纹谱。理论上, 利用密度泛函理论(DFT), 对样品的分子结构进行了优化, 进而进行了频率计算。得到了其中三种维生素优化后的分子结构和振动频率, 与实验结果吻合的较好。模拟结果表明, 大多数吸收峰是由于分子内的扭转和摇摆引起的, 其余的是由于分子间相互作用或光声子吸收等造成的。这项研究不仅为研究维生素分子在太赫兹(THz)波段的光谱特性提供了很好的理论和实验方法, 而且对维生素的光谱检测应用具有参考价值。
Abstract
Terahertz time-domain spectroscopy has been used to measure the absorption spectra and the indexes of refraction of vitamin B1, B2, B6 and B12, which are vital to human beings. Experimentally, from comparison, it is found that they have different fingerprint spectra. Theoretically, the molecule structure of the samples are optimized using density functional theory (DFT) and then these frequencies are calculated. The optimized molecular structure and vibration frequencies of three kinds of the samples are obtained; the results are in agreement with simulation. The simulation results show that most of the vibration frequencies are caused by the torsion and wagging of the molecular, others are caused by intermolecular or phonon mode. This study not only provides better theoretical and experimental methods, but also be helpful to the detection of vitamins with spectra.

于斌, 黄振, 王晓燕, 赵国忠. B族维生素的太赫兹光谱研究[J]. 光学学报, 2009, 29(s1): 253. Yu Bin, Huang Zhen, Wang Xiaoyan, Zhao Guozhong. Study on THz Spectra of VitaminB+[J]. Acta Optica Sinica, 2009, 29(s1): 253.

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