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第一章 引言和基本原理1

1.1 热化学与光化学2

1.2 分子的电子结构4

1.3 电磁辐射7

1.3.1 光的吸收10

1.3.2 多组分体系的比耳-郎伯定律11

1.4 电子激发态12

1.4.1 自旋多重度12

1.4.2 态图解13

1.4.3 量子产率15

1.4.5 激发态寿命16

1.4.4 次级反应：中间体16

参考文献18

第二章 光化学技术19

2.1 光源19

2.1.1 白炽灯20

2.1.2 电弧灯20

2.1.3 激光器22

2.1.4 同步辐射光源24

2.2 经典技术24

2.2.1 光解与光化学反应24

2.2.2 发射研究29

2.3 光化学中间体的鉴定与测定32

2.4 时间分辨光化学36

2.5 高分辨光化学39

参考文献41

第三章 分子的激发态(1)43

3.1 影响吸收光谱强度的因素43

3.1.1 光的吸收和发射43

3.1.2 辐射寿命45

3.1.3 电子跃迁强度46

3.1.4 选择定则49

3.1.5 振动重叠积分(弗朗克-康登原理)50

3.1.6 自旋53

3.1.7 电子跃迁矩和偏振56

3.1.8 轨道重叠57

3.1.9 振子强度和禁阻跃迁57

3.1.10 影响吸收谱线强度的其它因素58

3.2 跃迁类型及命名59

3.2.1 命名法59

3.2.2 π→π 跃迁59

3.2.3 n→π 跃迁61

3.2.4 电荷转移跃迁(CT)62

3.2.5 接触DAC和相应的吸收64

3.3.1 激发态分子的几何构型65

3.3 激发态的性质65

3.3.2 酸碱性质68

3.3.3 偶极矩72

3.4 激发态的能量73

3.4.1 单线态-三线态分裂73

3.4.2 单线态、三线态和双自由基76

3.4.3 溶剂效应79

3.5 (n,π )态与(π，π )态的鉴别81

参考文献82

4.1 光(学)解离83

第四章 光解离83

4.2 预解离86

4.3 诱导预解离88

4.4 复杂分子的无辐射跃迁和预解离90

4.5 重要的原初解离过程92

4.5.1 碳氢化合物92

4.5.2 羰基化合物93

4.6 溶液中的光化学94

4.7 离子型物种的光化学95

4.8 多光子解离和电离97

参考文献100

5.1 能量耗散途径102

第五章 分子的激发态(2)102

5.2 发光103

5.2.1 发光过程动力学和量子产率103

5.2.2 荧光108

5.2.3 磷光112

5.2.4 延迟荧光113

5.2.5 化学发光116

5.3 分子内能量转移119

5.3.1 复杂分子的无辐射跃迁119

5.3.2 分子内能量转移的另一种情形124

5.4 分子间能量转移125

5.5 激发态的猝灭126

5.5.1 猝灭和敏化126

5.5.2 动态猝灭和静态猝灭的唯象理论128

5.6 近程能量转移和电子交换作用130

5.7 远程能量转移和库仑相互作用134

5.8 激基缔合物与激基复合物135

5.9 化学激光137

参考文献142

第六章 光致电子转移反应143

6.1 分子间的电荷(电子)转移143

6.1.1 分子间电荷转移的途径143

6.1.2 分子间电荷转移过程的自由能变化147

6.2 分子内的电荷转移150

6.3 玛库斯电子转移理论154

6.3.1 玛库斯理论的物理模型154

6.3.2 动力学和速率常数表达式158

6.3.3 应用实例160

6.4 电子转移理论的现状162

6.4.1 几种电子转移理论的简介162

6.4.2 电子转移反应的研究前沿166

6.5.1 从分子化学到超分子化学167

6.5 超分子光化学简介167

6.5.2 超分子光化学和分子光子器件简介168

参考文献174

第七章 激发态的反应活性和反应175

7.1 引言175

7.2 激发态物种的反应活性175

7.2.1 激发态的电子排布与反应活性176

7.2.2 激发态的能量和寿命182

7.3 相关规则和对称守恒183

7.3.1 相关规则183

7.3.2 对称性守恒184

7.4.1 烯烃的光诱导顺反异构化189

7.4 分子内过程：异构化与重排189

7.4.2 光致价键异构化192

7.4.3 光致结构异构化194

7.5 分子内过程：氢提取反应196

7.6 分子间过程：氢提取反应197

7.7 分子间过程：加成反应200

7.7.1 链烃和多烯的光二聚作用201

7.7.2 芳族化合物的光环加成反应202

7.7.3 α，β-不饱和酮的光环化加成203

7.7.4 羰基和链烯烃加合生成氧杂环丁烷的反应203

7.7.5 分子氧的光加成反应204

参考文献207

第八章 光化学反应机理研究方法209

8.1 研究反应机理的定性方法210

8.1.1 产物210

8.1.2 中间体212

8.1.3 (能量)最低激发态219

8.1.4 活性激发态220

8.2 定量方法223

8.2.1 量子产率223

8.2.2 猝灭动力学227

8.2.3 激发态寿命233

8.2.4 可控变量235

8.3 激发态电子转移过程动力学：马库斯理论简介239

参考文献242

第九章 应用光化学243

9.1 应用光化学243

9.2 大气化学243

9.2.1 大气的起源和进化243

9.2.2 平流层246

9.2.3 对流层251

9.3 光合作用256

9.4 光化学成像263

9.4.1 重氮成像材料265

9.4.2 自由基成像体系266

9.5 光致变色体系268

9.5.1 有机光致变色体系269

9.5.2 无机光致变色体系273

9.6 高聚物的光化学274

9.6.1 光聚合反应类型和特点274

9.6.2 自由基光聚合引发体系276

9.6.3 阳离子光敏聚合体系279

9.6.4 光聚合体系的应用简介280

9.7 超分子光化学和光化学分子器件(PMD)281

9.7.1 简介282

9.7.2 PMD的基本部件及通用符号283

9.7.3 以光诱导电荷转移为基础的PMD284

9.7.4 以(电子)能量转移为基础的PMD292

9.7.5 化学合成与自组织作用298

参考文献301

第十章 光化学及光谱学理论方法304

10.1 群论及其应用304

10.1.2 群表示307

10.1.3 特征标表309

10.1.4 群论的应用311

10.2.1 引言317

10.2 分子轨道理论及其应用317

10.2.2 从头算理论318

10.2.3 从头算法的应用322

10.2.4 从头算在光化学和光谱学中应用的实例323

10.2.5 常用从头算软件包325

10.3 光谱模拟327

10.3.1 双原子分子的FCF计算329

10.3.2 多原子分子的FCF计算334

10.3.3 光谱模拟和从头算的应用336

10.1.1 对称元素及对称操作340

参考文献342

附录 国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)光化学委员会近期推荐的光化学名词及其定义(选)344