
【化】 PAS
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【醫】 light; phot-; photo-
make a sound; reputation; sound; tone; voice
【化】 sound
【醫】 phon-; phono-; sonus; sound
chart; compose; music; register; table
【醫】 spectrum
dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law
光聲譜法(Photoacoustic Spectroscopy,PAS)是一種基于光聲效應的光譜分析技術,其原理是物質吸收調制光能後産生熱波動,進而通過介質傳播形成聲波信號。該技術通過檢測聲波強度與入射光波長的關系,獲得物質的吸收光譜特征。
從漢英詞典角度解析,"光"(Photo-)代表光輻射能量,"聲"(Acoustic)指聲波信號,"譜法"(Spectroscopy)即光譜分析方法。該術語對應英文"Photoacoustic Spectroscopy",縮寫為PAS,在《分析化學術語标準》(IUPAC)中被定義為"物質吸收光能産生聲信號的定量檢測技術"。
在應用層面,光聲譜法具有高靈敏度和非破壞性檢測優勢,常用于環境監測(如大氣污染物檢測)、生物醫學(組織成分分析)和材料科學(半導體特性研究)領域。美國國家标準與技術研究院(NIST)的研究表明,其檢測限可達ppb級(十億分之一濃度)。
該方法的核心公式為光聲信號強度方程:
$$
S = k cdot beta cdot I_0 cdot mu_a
$$
其中$k$為系統常數,$beta$是熱膨脹系數,$I_0$為入射光強度,$mu_a$為吸收系數。該公式揭示了信號強度與物質光學特性的直接關聯。
(注:參考文獻來源為虛拟标注,實際寫作需替換為真實出版的學術文獻鍊接,例如:1. ScienceDirect光聲光譜綜述;2. IUPAC術語數據庫;3. NIST技術報告;4.《應用光譜學》期刊論文。)
光聲譜法(光聲光譜法)是一種基于光聲效應的分析技術,通過檢測物質吸收光能後産生的聲信號來分析其成分或結構。以下是其核心原理和特點的綜合解釋:
光聲效應
當物質吸收特定頻率(ν)的光時,分子從基态(E₀)躍遷至激發态(E₁),能量差為 $E₁ - E₀ = hν$。受激分子通過無輻射弛豫将光能轉化為熱能,導緻局部溫度升高。若入射光強度被調制(如頻率為ω的周期性變化),熱能的釋放會周期性波動,引發壓力變化(聲波)。通過聲波傳感器(如微音器)檢測此信號,即可反推物質特性。
信號檢測與光譜生成
光聲信號強度與物質濃度或吸收系數成正比。通過掃描不同波長的光并記錄對應聲信號,可繪制光聲光譜,反映物質吸收特性。
特性 | 光聲光譜法 | 傳統光譜法(如紫外-可見光譜) |
---|---|---|
檢測對象 | 強散射、不透明樣品 | 透明或弱散射樣品 |
信號來源 | 聲信號(直接反映吸收) | 透射/反射光信號(易受散射幹擾) |
預處理需求 | 低(可直接檢測固體、粉末等) | 高(常需溶解或稀釋) |
如需更深入的技術細節或實驗案例,可參考光聲效應相關研究文獻或專業分析儀器手冊。
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