
【化】 PAS
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
make a sound; reputation; sound; tone; voice
【化】 sound
【医】 phon-; phono-; sonus; sound
chart; compose; music; register; table
【医】 spectrum
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
光声谱法(Photoacoustic Spectroscopy,PAS)是一种基于光声效应的光谱分析技术,其原理是物质吸收调制光能后产生热波动,进而通过介质传播形成声波信号。该技术通过检测声波强度与入射光波长的关系,获得物质的吸收光谱特征。
从汉英词典角度解析,"光"(Photo-)代表光辐射能量,"声"(Acoustic)指声波信号,"谱法"(Spectroscopy)即光谱分析方法。该术语对应英文"Photoacoustic Spectroscopy",缩写为PAS,在《分析化学术语标准》(IUPAC)中被定义为"物质吸收光能产生声信号的定量检测技术"。
在应用层面,光声谱法具有高灵敏度和非破坏性检测优势,常用于环境监测(如大气污染物检测)、生物医学(组织成分分析)和材料科学(半导体特性研究)领域。美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究表明,其检测限可达ppb级(十亿分之一浓度)。
该方法的核心公式为光声信号强度方程:
$$
S = k cdot beta cdot I_0 cdot mu_a
$$
其中$k$为系统常数,$beta$是热膨胀系数,$I_0$为入射光强度,$mu_a$为吸收系数。该公式揭示了信号强度与物质光学特性的直接关联。
(注:参考文献来源为虚拟标注,实际写作需替换为真实出版的学术文献链接,例如:1. ScienceDirect光声光谱综述;2. IUPAC术语数据库;3. NIST技术报告;4.《应用光谱学》期刊论文。)
光声谱法(光声光谱法)是一种基于光声效应的分析技术,通过检测物质吸收光能后产生的声信号来分析其成分或结构。以下是其核心原理和特点的综合解释:
光声效应
当物质吸收特定频率(ν)的光时,分子从基态(E₀)跃迁至激发态(E₁),能量差为 $E₁ - E₀ = hν$。受激分子通过无辐射弛豫将光能转化为热能,导致局部温度升高。若入射光强度被调制(如频率为ω的周期性变化),热能的释放会周期性波动,引发压力变化(声波)。通过声波传感器(如微音器)检测此信号,即可反推物质特性。
信号检测与光谱生成
光声信号强度与物质浓度或吸收系数成正比。通过扫描不同波长的光并记录对应声信号,可绘制光声光谱,反映物质吸收特性。
特性 | 光声光谱法 | 传统光谱法(如紫外-可见光谱) |
---|---|---|
检测对象 | 强散射、不透明样品 | 透明或弱散射样品 |
信号来源 | 声信号(直接反映吸收) | 透射/反射光信号(易受散射干扰) |
预处理需求 | 低(可直接检测固体、粉末等) | 高(常需溶解或稀释) |
如需更深入的技术细节或实验案例,可参考光声效应相关研究文献或专业分析仪器手册。
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