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第1章 应用拉曼光谱学基础1

1.1拉曼光谱和拉曼光谱术1

1.2拉曼效应及其经典理论3

1.2.1拉曼效应3

1.2.2光散射5

1.3拉曼散射的偏振7

1.4拉曼峰的强度9

1.5振动频率和转动频率11

1.6温度和压力对拉曼峰的影响13

1.7定量分析和定性分析16

1.7.1定量分析16

1.7.2定性分析18

1.8拉曼光谱的噪声及其减除方法19

1.8.1发射噪声20

1.8.2荧光和磷光20

1.8.3黑体辐射23

1.8.4其它背景光25

1.9增强拉曼光谱术26

1.9.1表面增强拉曼光谱术（SERS）26

1.9.2共振增强拉曼光谱术（RRS）29

参考文献30

第2章 拉曼光谱仪器学32

2.1概述32

2.2拉曼光谱仪33

2.2.1滤光器型拉曼光谱仪33

2.2.2分光仪型拉曼光谱仪34

2.2.3迈克尔逊干涉仪型拉曼光谱仪36

2.3拉曼探针——显微拉曼光谱术38

2.3.1横向分辨率——显微镜系统38

2.3.2轴向分辨率——共焦显微拉曼光谱术39

2.3.3成像拉曼光谱术41

2.4拉曼探针——纤维光学拉曼光谱术42

2.4.1不成像纤维光学探针42

2.4.2聚焦纤维光学探针44

2.4.3不成像探针和聚焦探针的适用场合46

2.5激光器46

2.6探测器49

2.7试样准备和安置51

参考文献53

第3章 聚合物的拉曼光谱及其应用54

3.1概述54

3.2聚合物的拉曼光谱鉴别55

3.2.1参照光谱法56

3.2.2光谱剥离法58

3.2.3拉曼光谱与红外光谱的联合应用60

3.3聚合物成分的定量分析61

3.4聚合物的分子结构65

3.5聚合物的结晶结构68

3.5.1与聚合物结晶态相关的拉曼峰69

3.5.2PET纤维结晶度的测定70

3.5.3全同立构聚丙烯（iPP）结晶度的定量测定71

3.6聚合物的取向结构75

3.7共混聚合物的相结构78

3.8聚合反应动力学84

3.9聚合物加工的在线测试91

3.9.1固态聚合物91

3.9.2熔融态聚合物92

3.9.3在线测试的困难和解决方法94

3.10聚合物形变的拉曼光谱行为99

参考文献103

第4章 复合材料微观力学的拉曼光谱分析107

4.1复合材料界面微观力学的主要实验方法107

4.1.1单纤维拉出（pull-out）试验108

4.1.2微滴结合（micro-bonding）拉出试验109

4.1.3单纤维断裂（fragmentation）试验111

4.1.4纤维压出（push-out or push-in）试验112

4.1.5四支点弯曲试验113

4.2陶瓷纤维的微观结构和形变微观力学114

4.2.1碳化硅纤维114

4.2.2氧化铝—氧化锆纤维118

4.2.3纯氧化铝纤维120

4.3高性能合成纤维的形变微观力学120

4.3.1PPTA纤维120

4.3.2PBO纤维122

4.3.3UHMWPE纤维125

4.3.4高性能合成纤维分子形变的共性129

4.4碳纤维的形变微观力学129

4.5陶瓷纤维增强复合材料的界面行为132

4.5.1碳化硅纤维／玻璃复合材料的单纤维拉出试验132

4.5.2压负荷下的SiC／SiC复合材料138

4.5.3陶瓷基复合材料界面微观结构的拉曼测定141

4.6高性能合成纤维增强复合材料的界面行为144

4.6.1单纤维断裂试验145

4.6.2单纤维拉出试验149

4.6.3微滴结合拉出试验152

4.7碳纤维增强复合材料的界面行为153

4.7.1碳纤维／聚合物复合材料153

4.7.2碳纤维／碳（C／C）复合材料160

4.8高模量天然纤维的形变微观力学161

4.8.1高模量纤维素纤维162

4.8.2蜘蛛网丝纤维165

4.9复合材料的残余应变／应力170

4.9.1玻璃基复合材料171

4.9.2金属基复合材料175

4.9.3陶瓷基复合材料和陶瓷材料176

4.9.4Al-Si共晶体182

4.10荧光光谱术——基本原理和R线的性质184

4.11荧光光谱术——纤维增强复合材料中的应用190

4.11.1陶瓷纤维／玻璃复合材料的热残余应变和界面行为190

4.11.2玻璃基复合材料的四点弯曲试验197

4.11.3金属基复合材料的纤维压出试验201

4.11.4聚合物基复合材料的纤维断裂试验204

参考文献204

第5章 碳、矿物质和半导体的拉曼光谱210

5.1石墨类碳和无定形碳211

5.1.1石墨类碳和无定形碳的拉曼光谱211

5.1.2碳纤维的拉曼光谱214

5.1.3碳纤维和碳／碳复合材料的微观结构217

5.1.4石墨插层碳化合物220

5.2金刚石类碳220

5.2.1单晶金刚石221

5.2.2微米晶金刚石221

5.2.3纳米晶金刚石223

5.2.4金刚石型碳氢化合物224

5.3球碳225

5.4碳纳米管225

5.4.1碳纳米管的拉曼光谱225

5.4.2碳纳米管形变的拉曼光谱行为229

5.4.3碳纳米管／聚合物复合材料234

5.4.4碳纳米管取向的拉曼测定239

5.5矿物质的拉曼光谱鉴别244

5.5.1宝石244

5.5.2珍珠246

5.6半导体的拉曼光谱表征250

5.6.1半导体材料的成分250

5.6.2结晶结构和晶体取向252

5.6.3界面和界相结构255

5.6.4局部温度的检测258

5.6.5应力和应变260

参考文献263

第6章 拉曼光谱在生物医学和药物学中的应用267

6.1拉曼光谱的生物医学应用概述267

6.2基本生物体组成物的拉曼光谱特性269

6.2.1核酸269

6.2.2多肽和蛋白质271

6.2.3类脂和生物膜273

6.3拉曼光谱的生物医学应用274

6.3.1血管学274

6.3.2结石277

6.3.3骨科学和牙科学279

6.3.4眼科学285

6.3.5病理学287

6.4拉曼光谱的药物学应用概述291

6.5拉曼光谱的药物学应用实例293

6.5.1药物原材料和成品药物的鉴别293

6.5.2药物物质的分子结构和聚集态结构297

6.5.3药物的反应动力学监测298

6.5.4药物成分和结构分布的拉曼成像300

6.6拉曼光谱的生物医学和药物学应用前景302

参考文献303