介绍了常见的几种类型气体水合物的拉曼光谱特征, 从水合物晶体结构、生成和分解动力学过程、自然界水合物的分析鉴定及激光拉曼光谱原位探测等几方面对天然气水合物拉曼光谱研究的最新进展进行了综述, 探讨了激光拉曼光谱技术目前存在的问题与挑战, 指出了其在天然气水合物研究方面的发展趋势与工作重点。

为分析不同凝结核对霾滴散射特性的影响, 讨论了NH4NO3、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种可溶性盐核霾滴的吸湿增长及吸湿导致的复折射率变化对霾滴散射特性的影响, 针对泥土型与非泥土型两类不可溶性凝结核霾滴, 采用Aden-Kerker理论分析了凝结水参数β与散射效率因子、0°处散射相函数的关系。结果表明, 可溶性盐核霾滴散射相函数随湿度变化显著; 霾滴散射效率因子随湿度增加先增后减, 对于核质量为10-13 g的霾滴, 当湿度小于96%时, 按散射能力强弱排序为NaCl、NH4NO3、(NH4)2SO4与Na2SO4霾滴, 当湿度大于96%时, 散射能力强弱排序为Na2SO4、(NH4)2SO4、NH4NO3、NaCl霾滴; 对于2 μm的不可溶性核霾滴, 当β<0.5时, 不同凝结核霾滴的射效率因子均随β增大而递增; 但随着β增大, 散射效率因子变化规律出现较大差异; 双折射特性物质对e光和o光的散射特性存在一定差异, 但在β整个变化区间内其变化趋势是一致的。

基于VirtualLab 虚拟仿真软件建立了粒径在几十到几百微米内不同大小和形状的气泡模型。对其在平面光照射下的散射进行了仿真模拟, 得到了气泡的前向、后向光散射特征分布, 将结果与水粒的光散射特征进行比较分析, 发现: 同一气泡前向散射远大于后向散射, 但两者拥有十分相近的变化趋势。光源和气泡大小影响气泡远场散射幅值的大小、振荡频率、角宽度及次极大与主极大的比值。气泡结构的对称性影响着气泡远场散射的对称性。气泡与水粒的远场散射特性既联系又区别。该研究的结果可以为气泡的分析检测提供了一定的理论依据。

本文采用有限元方法研究了金银合金纳米笼二聚体的光学性质。结果发现, 二聚体的吸收和散射效率对入射光的偏振方向有很强的依赖性, 当光偏振方向沿着二聚体的长轴方向时, 偶极子模式分成两个模式: 键合模式和反键合模式, 前一种模式的频带比纳米笼单体的共振频带低, 而后一种模式的频带比纳米笼单体的共振频带高。此外, 二聚体的等离子体性质还取决于两个纳米笼之间的距离, 距离越小, 等离子体模式红移越大。

利用光化学法在光纤尖端快速沉积银纳米粒子构建活性层, 通过银纳米粒子与探针分子4-巯基吡啶分子中的巯基吸附作用, 将探针分子组装在银膜上制备SERS光纤传感器。检测光纤活性端在不同pH缓冲液中探针分子的SERS光谱, 对比分析其SERS光谱特征峰强度及拉曼频移的差异, 讨论探针分子在不同pH值下结构的变化、与银膜之间夹角的变化, 并通过重复实验证明这种SERS光纤pH传感器在实际检测中的应用价值。

随着恐怖活动的蔓延, 对爆炸物的检测和溯源变得越来越重要。拉曼光谱能够提供化合物的指纹图谱, 是对物质定性分析的有力工具, 具有无损、快速、准确度高等优点, 近年来在爆炸物检测领域被广泛应用。本文介绍了共聚焦显微拉曼光谱、空间偏移拉曼光谱、表面增强拉曼光谱等拉曼光谱技术在爆炸物检测方面的应用及最新研究进展。

本文以中、远红外光谱(4000~100 cm-1)、拉曼光谱(3500~100 cm-1)与密度泛函理论计算相结合的方法, 研究了1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺盐的稳定结构与振动频率。在实验测定样品红外与拉曼光谱的基础上, 对该分子的振动频率进行了详细归属。

面向对二甲苯（PX）成品的在线分析问题, 为克服色谱分析法的不足, 本文提出了一种基于拉曼光谱的PX成品杂质含量分析方法。为了克服激光中心波长与功率波动带来的不良影响, 提出了激光中心波长自动校正与PX特征峰归一化方法; 同时, 结合相关分析获取了主要杂质的特征波段, 并采用偏最小二乘算法进行定量分析。针对11个未知样本, PLS模型对甲苯(MB)、乙苯(EB)、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(OX)的标准预测误差分别为0.03%、0.11%、0.02%、0.03%。实验结果表明, 拉曼光谱法能够快速、准确且无损地测定PX成品中主要杂质的含量, 为在线拉曼分析系统的开发奠定了方法基础。

本文简述贝壳最新的研究成果和应用前景。通过X-射线衍射试验测定了三种贝壳原料及其煅烧石灰的特征峰, 指出了三种贝壳的CaCO3晶体类型。通过对贝壳石灰的特征峰处理, 论证了石灰活性与CaO晶面间距的关系。

马氏体具有四方的结构, 其四方性随含碳量的增加而增大, 点阵发生扭曲, 当含碳量比较高时, 原来α-铁晶体的晶面如（110）、（200）、（211）、（220）等的衍射线条分解成为双重线（101-110、002-200、112-211、202-220）。当含碳量降低时, 双重线非常靠近, 形成了一条宽的线带, 使得马氏体晶格参量的测量十分困难。本文利用每对双重线中的多重性因素的变化特点（如101为8,110为4,002为2,200为4,112为8,211为16等）提出了低碳马氏体晶格参量的测量方法。

弹光调制器（Photoelastic Modulator, PEM）互差频调制的新型偏振测量方法, 能够同时实现三个斯托克斯光谱偏振参数测量, 克服了现有方法的无法用阵列探测器有效采集, 调制频率高的缺点, 保留了原有弹光调制器偏振测量的优点。文章以光学系统的准单色光的偏振特性以及常用的偏振分析方法为基础, 引入了Stokes矢量来表示入射光波的偏振特性。分析了弹光调制器实现偏振测量新方法的原理, 利用三个弹光调制器工作在互相差异的频率上, 对偏振光进行差频调制, 产生载有偏振信息的低频分量, 再通过锁相放大即可得到偏振信息, 并给出利用MATLAB模拟仿真实现Stokes参量复原的过程。理论分析及仿真结果证明了该方法在理论上的可行性。

本文采用傅里叶变换红外光谱法分别对狭叶薰衣草和齿叶薰衣草的红外光谱进行了对比分析研究。结果表明二者之间的红外吸收峰大体相似, 都含有多糖、氨基酸、甙类、醇类物质, 但在峰位和相对强度上有一定差别, 其中衣草花中含有较多含氧萜类和酯类化合物。狭叶和齿叶薰衣草之间的差异可通过红外光谱对比分析准确地反映出它们各自的特征, 能够为不同品种薰衣草的开发利用提供科学依据。

利用Voigt函数模拟了蛋白质二级结构的红外光谱吸收带和酰胺I带, 其中1680 cm-1吸收峰被严重叠加。为了研究二维红外相关光谱分析技术对叠加峰的分辨能力, 选取1680 cm-1吸收峰作为研究对象。当1680 cm-1单峰峰高发生变化时, 其同步谱中自相关峰能准确的反映出来。当1680 cm-1和1640 cm-1双峰峰高都发生变化时, 其同步谱中自相关峰不但能准确反映出这两个峰的变化, 还能获得1680 cm-1子峰对外部扰动的灵敏度高于1640 cm-1子峰的信息。它们同步谱中负交叉峰说明了1680 cm-1和1640 cm-1的变化取向相反, 异步谱中该位置的负交叉峰说明了1640 cm-1的变化快于1680 cm-1。二维相关分析的结果和模拟吸收带假设的变化情况一致。研究表明二维红外相关光谱技术具有高分辨率、高灵敏度等优点, 可以用于研究严重叠加的酰胺I带, 获取蛋白质二级结构变化的相关信息。

本文用MPA傅立叶变换近红外光谱仪研究了单粒水稻种子的漫反射光谱特征, 发现颖壳对光谱扫描有影响, 为了尽量消除这种影响, 保证光谱的代表性, 应对其上下表面分别进行多次光谱采集, 取它们的平均光谱。本文利用种子品种特有的光谱特性, 结合不同光谱预处理方法建立了多个聚类分析模型, 比较它们对杂交F1代种子“03S/0412”和其父本种子“0412”的鉴别效果。结果显示: 选择4000～8900 cm-1光谱范围, 通过“无预处理”、“矢量归一化”、“二阶导数（25点平滑）”和“二阶导数（25点平滑）+矢量归一化”建立的模型校正集正确率分别为52.4%、65.2%、75.2%和100%, 可见, 相比无预处理, 经过各种预处理后正确率都有提高, 其中“二阶导数（25点平滑）+矢量归一化”建立的模型最好, 用该模型对预测集预测, 分类正确率也为100%, 具有很好的预测性能。这说明近红外光谱技术可用于单粒水稻种子品种真伪性鉴别。

采用ICCD动态光谱探测系统, 对6.25×10-5 mol/L浓度漆黄素分别与不同浓度盐酸溶液、氢氧化钠溶液和硝酸钠溶液的反应过程进行了实时吸收光谱测量。结果显示, 漆黄素与不同浓度的NaOH溶液都能发生反应, 特别与浓度0.04 mol/L的NaOH溶液反应最为明显, 反应过程中有中间产物的331 nm和393 nm光谱吸收峰出现; 漆黄素只与部分浓度NaNO3溶液发生反应, 但与0.5 mol/L的NaNO3溶液反应非常明显。这些反应的最终产物都非常稳定。本实验首次发现6.25×10-5 mol/L漆黄素还能与一个特定浓度6 mol/L的HCl溶液发生反应, 并观察到了其最终产物在237 nm和314 nm的两个吸收光谱峰。本文研究结果为了解漆黄素与酸、碱、盐等物质反应的特性提供了实验依据。

本文通过湿法化学还原法合成了平均粒径为4.42 nm、标准差为0.98 nm的球形银纳米颗粒, 并研究了在不同反应时间后获得的银纳米颗粒对PVP和Alq3的荧光猝灭效应。通过深入研究发现, PVP的荧光猝灭效应主要由于其分子链上的酮基与Ag颗粒之间发生了静电吸附, 进而导致处在激发态的PVP分子与银颗粒之间产生电子或者能量转移（即非辐射弛豫）, 猝灭了PVP的荧光发光; 而Alq3的荧光猝灭效应则主要归因于银纳米颗粒的欧姆损耗。通过采用时域有限差分法进行模拟发现, 溶液中随机分布的银纳米颗粒, 不仅能够吸收激发电磁波, 削弱激发场强度, 而且能够吸收荧光分子辐射的电磁波, 进而猝灭了Alq3分子的荧光效应。这些研究成果将有利于了解金属纳米颗粒与PVP及Alq3分子荧光发光之间的关系, 为调控荧光发光提供指导。

用Nd: YAG脉冲激光器产生的1.064 μm激光, 在空气环境下作用于金属Cu诱导产生等离子体, 采用ME5000改进型中阶梯光栅光谱仪获得了同一能量多次激光脉冲冲击下和不同能量激光脉冲冲击下的Cu等离子体发射光谱, 分析了谱线强度与多脉冲强激光诱导次数之间的关系变化, 实验表明: 随着激光作用次数的不断增加, 特征谱线相对强度都呈不断下降趋势, 尤其是第二次和第一次相比, 谱线强度下降幅度达58.87%; 随着激光脉冲能量的增加, 原子特征谱线的相对强度和半高全宽都迅速增强, 增强趋势呈指数函数变化。

光束在自由空间中传输时, 其偏振特性随传输距离和光源参数的改变显示出不同的变化规律。为了研究其变化规律, 以偏振相干统一理论为基础, 仿真分析了各向同性和异性光束在自由空间传输时的偏振度变化规律。结果表明, 光束在自由空间中传输时, 光谱总密度随着传输距离的增加而逐渐降低, 偏振度在经过长距离传输后会达到稳定; 波长及光斑影响偏振度达到稳定状态距离, 相干长度影响其到达稳定值的大小。对于非偏振和全偏振光束在自由空间传输时, 只在特定条件下光谱的偏振度会保持不变。