宽带上转换二维红外光谱装置及分子超快振动传能的研究的任务书.docx

宽带上转换二维红外光谱装置及分子超快振动传能的研究的任务书
一、研究背景
随着分子物理和化学的发展，对分子超快振动传能的研究越来越受到重视。其中，红外光谱技术是研究分子振动的重要手段之一。传统的红外光谱技术通常使用窄带红外光源，但由于红外光谱涉及的能级较低，所以传统红外光谱技术无法很好地研究高能级激发态的分子振动。
近年来，宽带红外光源的出现解决了这个问题。宽带红外光源（BroadbandInfraredSource，BIS）是一种通过非线性光学效应产生超宽带红外光谱的光源。BIS所产生的光谱覆盖了整个红外区，而且具有相对较高的分辨率和灵敏度，因此可以实现对高能级激发态分子振动的研究。此外，宽带红外光源还可以用于研究分子超快振动传能过程，这对于了解分子内部能量转移的机制和过程有重要的意义。
二、研究目的
本课题旨在研究宽带红外光源在分子物理和化学中的应用。具体包括：
1、设计一个基于宽带红外光源的传统红外光谱装置，并进行实验研究。比较传统红外光谱技术和宽带红外光谱技术的优缺点，探讨宽带红外光源在红外光谱学中的应用前景。
2、以分子振动为研究对象，采用基于宽带红外光源的超快红外光谱技术，探究高能级激发态分子振动的特性和能量转移机制。
3、通过对分子振动的研究，结合计算模拟和理论分析，进一步深入了解宽带红外光源在分子物理和化学中的应用，并为分子振动和能量传递过程的研究提供理论基础和实验支持。
三、研究内容
1、研究宽带红外光源的基本原理和特点，制定宽带红外光谱实验方案。
2、设计并搭建基于宽带红外光源的红外光谱实验装置，包括光源模块、样品室、检测器等，进行红外光谱实验。
3、对实验结果进行数据分析和处理，比较传统红外光谱和宽带红外光谱的特点和优劣，并阐述宽带红外光谱技术在红外光谱学中的应用前景。
4、以分子振动为研究对象，采用基于宽带红外光源的超快红外光谱技术，研究高能级激发态分子振动的特性和能量转移机制。
5、结合计算模拟和理论分析，进一步深入了解宽带红外光源在分子物理和化学中的应用，为分子振动和能量传递过程的研究提供理论基础和实验支持。
四、研究方法
1、通过文献调研和实验探究，了解宽带红外光源的基本原理和特点，构建宽带红外光谱实验方案。
2、搭建基于宽带红外光源的红外光谱实验装置，包括光源模块、样品室、检测器等，进行红外光谱实验。
3、通过谱学分析、动力学模拟等方法，研究高能级激发态分子振动的特性和能量传递规律。
4、结合计算模拟和理论分析，深入了解宽带红外光源在分子物理和化学中的应用。
五、研究意义
1、本研究将为分子振动和能量传递过程的研究提供理论基础和实验支持，有助于深入了解分子内部能量转移的机制和过程。
2、探究宽带红外光源在分子物理和化学中的应用前景，有助于推动红外光谱技术的发展和应用。
3、更新红外光谱技术和分子物理学研究手段，有助于促进相关领域的学科交叉和合作，提高科学研究的综合水平。