红外光谱理论和仪器实践
课程编码：280216085408P3018
英文名称：Infrared Spectroscopy: Theory and Instrumentation Practice
课时：60
学分：3.00
课程属性：专业课
主讲教师：丁松园等
教学目的要求
本课程教授红外光谱基本原理和主要仪器方法。目的是通过课程学习（1）掌握红外光谱的基本原理和发展历史；（2）了解主要仪器架构，掌握测试标准样品的基本技术；（3）了解红外光谱前沿应用案例。要求学员以能力提高为目标，理论结合实践，从学习仪器发展历史、实际操作、拆解和搭建仪器中汲取仪器创制的养分
预修课程
大学物理、量子力学或结构化学之中的一门课程
大纲内容
第一章 分子量子力学回顾 12学时 丁松园
第1节 量子力学基本假设
第2节 箱中粒子
第3节 一维谐振子
第4节 一维转子
第5节 氢原子
第6节 含时微扰理论
第7节 波恩-奥本海默近似
第8节 氢分子离子
第9节 分子能级结构
第10节 多原子分子的能级结构
第二章 红外光谱基础 17学时 刘昌龙
第1节 理论课：基本原理
第2节 理论课：色散型和傅里叶变换型红外光谱
第3节 理论课：红外光谱解谱方法
第4节 实验课：固体样品、液体样品
第5节 讨论课：红外光谱与药物
第6节 理论课：便携式红外光谱仪
第7节 实验课：便携式红外光谱仪
第8节 理论课：红外光谱与其他仪器联用
第9节 理论课：原位红外光谱
第10节 理论课：红外发射光谱
第11节 实验课：红外发射光谱
第三章 气体红外光谱 9学时 丁松园
第1节 理论课：气体分子红外吸收光谱理论
第2节 理论课：气体分子红外光谱解析中的智能算法
第3节 实验课：气体池中的分子红外吸收光谱
第4节 讨论课：气体红外光谱仪器关键部件
第四章 显微红外光谱 10学时 丁松园
第1节 理论课：红外光谱显微镜
第2节 实验课：红外光谱显微镜
第3节 理论课：表面增强红外光谱
第4节 理论课：纳米分辨红外光谱
第五章 红外高光谱遥测 8学时 刘昌龙
第1节 理论课：红外遥测系统
第2节 实验课：红外遥测系统
第3节 讨论课：红外高光谱遥测与天文
第4节 讨论课：红外高光谱遥测与环境
第5节 讨论课：红外高光谱遥测与安防
第六章 红外光谱关键部件 8学时 刘昌龙
第1节 研讨课：红外光源
第2节 研讨课：红外探测器
第3节 研讨课：干涉仪
第4节 研讨课：红外光谱仪中的信号连接
教材信息
1、
Fourier Transform Infrared Spectrometry，Second Edition
Peter R. Griffiths
2007年5月
Wiley-Interscience
参考书
1、
拉曼、红外和近红外化学成像
[美] 斯洛博丹·萨希奇
2021年5月
化学工业出版社
课程教师信息
丁松园，教授，国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院，带领物理-化学-信息多学科交叉团队获批了5项国家级科研项目资助，发明一系列超灵敏分子红外光谱感知方法，发展智能脉冲催化工程技术。刘昌龙，副研究员，长期从事新型太赫兹探测器件研究，发展面向6G/7G通感一体化应用探测技术, 发展太赫兹红外融合探测研究。