压力是一个重要的物理参量, 通过调节物质内部分子、 原子间距离和相互作用力, 可以引起物质结构和构象变化。 正醇是一种最简单的羟基代替烷基链末端氢原子的有机物, 通过氢键和烷基链之间的作用力结合在一起, 被称为氢键液体。 氢键的键能较小, 在外部压力作用下, 氢键容易被压缩而断裂或网络重排, 从而导致晶体结构和对称性的改变, 对材料的性能产生重要影响。 正戊醇是一种短链正醇, 结构虽然简单, 却可以作为烷基链结构有机物的典型代表。 然而, 高压下正戊醇的性质研究较少, 尤其压力作用下其构象变化和氢键研究尚未见报道, 因此正戊醇高压研究有待进一步深入。 拉曼光谱和红外光谱是高压研究中常用的谱学测量技术, 能够原位探测压力作用下分子内部基团变化, 是研究结构、 构象和氢键作用的有效手段。 基于此, 利用金刚石对顶砧装置(DAC), 结合拉曼光谱和红外光谱, 在0～12.0 GPa压力范围对正戊醇进行了高压研究。 实验结果分三部分讨论: （1）研究了压力作用下正戊醇的结构相变行为。 压力在3.2 GPa时, 拉曼特征峰变锐变窄, 同时有特征峰劈裂和新特征峰出现的现象, 说明在该压力点发生一次液固相转变。 （2）揭示了正戊醇在高压下的构象变化。 正戊醇存在两种构象: 反式构象和扭曲构象。 通过分析两种构象特征峰随压力的变化, 发现正戊醇发生液固相转变的过程伴随有构象变化, 液态时以扭曲构象为主, 固态时以反式构象为主。 （3）探究了高压对正戊醇氢键的影响。 羟基的特征峰随压力的增加发生红移, 说明在加压过程中氢键作用增强。 伴随液固相变, 羟基特征峰劈裂成多个峰, 形成新的氢键网络或团簇, 且随压力的增加氢键网络或团簇逐渐增大, 说明氢键对压力非常敏感, 且对正戊醇晶体结构的稳定起着促进作用。 该研究不仅为正戊醇生产应用提供重要的指导作用, 同时为其他同类或复杂分子体系的物理和化学特性研究提供参考。

采用拉曼光谱和红外光谱解析了常温条件下环丁醇的各个振动模式及其与分子构象间的关联, 结果表明液态环丁醇以赤道–反式构象为主, 并含有少量的赤道间扭式构象。 在此基础上结合差示扫描量热技术和变温拉曼光谱, 原位研究了环丁醇的温致相变过程和分子构象随温度的变化。 结果表明, 冷却至140 K的过程中, 环丁醇并未结晶固化, 而是保持亚稳定的无序液体状态, 即出现过冷现象, 继续降温至138 K出现玻璃化转变。 升温过程中, 在170 K时出现放热峰, 同时有新的拉曼峰出现, 并且拉曼峰的半高宽和强度发生明显的突变, 表明环丁醇由无序结构转变为有序的结晶相。 因此, 我们获得了环丁醇的温致相变序列: 液态→过冷液体→玻璃态→结晶态→液态。 通过对环丁醇不同分子构象的拉曼特征峰的定量分析, 证实环丁醇在降温过程中, 反式构象和间扭式构象的比例未发生明显改变, 即没有发生构象变化。 然而升温时, 伴随170 K时结晶态的转变, 反式构象特征峰的相对强度减小, 表明部分分子由赤道–反式构象转变为赤道–间扭式构象。 该研究结果对进一步理解和研究其他有机小分子的温致相变和构象变化具有指导意义。

棉纤维成熟度及细度参量是影响纺织加工质量的一个重要指标，目前采用的间接测量方法不能准确评价棉纤维的品质质量.本文利用夫琅和费衍射光学方法，线阵CCD探测棉纤维衍射光信号，经小波分析去噪，根据明暗条纹分布计算获得待测棉纤维细度.在实验室恒温（23℃）、恒湿（45%）环境下，对8个品种不同成熟度等级的棉花进行了测量，同显微镜测量结果相比较，结果表明两种方法有很好的相关性，相关系数为0.956，均方差为0.332.因此基于光电检测技术方法能够实现实验室中棉纤维成熟度快速检测，为实际生产中棉花成熟度直接、快速的光电检测提供了理论研究基础.

针对长波用160×120元非制冷焦平面阵列探测器，设计了8～12 μm波段折射式红外连续变焦光学系统.该系统具有相对孔径大，F数为1.1,变倍比高,变焦凸轮曲线平滑等特点.系统使用锗和硫化锌两种普通红外材料，通过引入非球面校正系统轴外像差，在中焦时采用平滑换根提高了变倍比，通过对凸轮曲线的优化设计，有效地控制了变焦过程中光轴漂移.系统在空间频率为17 lp/mm处，全焦距范围内调制传递函数均在0.55以上，接近衍射极限；系统在接收半径为17.5 μm的探测器敏感元内，能量集中度大于78%，表明该系统具有良好的成像质量.

为研究干涉条纹空间频率与透射式全息图衍射率的关系，在相同条件下，拍摄以平面波、发散的和会聚的球面波分别作参考光、物光的透射式全息图，通过实验测量其衍射效率，同时计算了干涉条纹的空间频率。然后以会聚的球面波为物光，平面波为参考光，分别改变入射角和球面波会聚点到记录面的距离制作另外4块透射式全息图，并计算了它们的空间频率，测量了其衍射效率。结果表明：在相同条件下制作透射式全息图时，衍射效率只由空间频率决定，与使用何种参考光和物光无关，空间频率仅随参考光和物光的夹角变化而变化。