Представлены данные о влиянии давления на спектр комбинационного рассеяния (КР) газообразного пропана в среде метана. Установлено, что при увеличении плотности среды, в которой находятся анализируемые молекулы пропана, его полосы КР, расположенные в области 2700-3100 см^{- 1} , сдвигаются в сторону меньших частот, а изменение спектральных характеристик полос в диапазоне 300-1600 см^{- 1} пренебрежимо мало.

Синтезированы оригинальные аморфные перфторированные полимеры и исследованы их свойства в терагерцовом (ТГц) и рентгеновском диапазонах частот. Рассмотрены особенности процесса полимеризации таких мономеров, в которых все атомы водорода заменены на фтор. Измерение их оптических свойств в ТГц диапазоне частот показало рекордно низкое значение показателя преломления для твердых тел в этом диапазоне. Дана оценка минимально возможного коэффициента рефракции для таких полимеров. Продемонстрирована высокая прозрачность этих материалов. Положение слабого максимума поглощения в области 1-2 ТГц сопоставлено с характерным расстоянием между элементами структуры в полимере, которые получены из данных рентгеноструктурного анализа этих материалов.

Исследованы процессы ассоциации молекул красителя эозина в обратных мицеллах АОТ разного размера. Показано, что с увеличением гидродинамического радиуса мицеллы R_h возрастает степень ассоциации молекул красителя. Определена структура образующихся ассоциатов (димеров) эозина. Показано, что увеличение R_h сопровождается увеличением угла a и уменьшением расстояния между молекулами красителя в димере.

Следы элементов (в частности, Ti) в образцах рубина определены с помощью масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. По полученным результатам исследуемые образцы разделены на три группы: с высоким (≥200ppma), средним (100-200 ppma) и низким (≤50ppma) содержанием Ti. С помощью рентгеновской спектроскопии подтверждено, что титан находится в состоянии Ti⁴⁺ . Методом ИК-фурье-спектроскопии изучены колебания группы -OH в образцах рубина при температурах 800, 1200 и 1650 ºC. Максимум поглощения на частоте 3309 см^{- 1} для образцов с низкой концентрацией Ti не обнаруживается ни при одной из указанных температур, а появляется только в спектрах образцов со средним и высоким содержанием титана при нагревании до температуры ≥1200 ºC. Результаты также свидетельствуют о том, что появление максимума при 3309 см^-1 помимо наличия ионов Ti⁴⁺ связано с компенсацией заряда -OH в положениях ионов Al, т. е. с образованием связей -Ti-OH. Следовательно, если в структуре образцов рубина содержится достаточно ионов Ti (≥100 ppma), то по наличию максимума 3309 см^{- 1} можно идентифицировать, прошел ли рубин термическую обработку. Данное условие выполняется для рубина из крупных месторождений, таких как Монг-Хсу и Могок (Мьянма), Люк Йен (Вьетнам) и Монтопес (Мозамбик).

Определен спектральный комплекс фундаментальных оптических функций кристалла селенида стронция в области 0-40 эВ. Спектры мнимых частей трех функций (поперечной диэлектрической проницаемости ε₂(E), продольных объемных -Ime^-1 и поверхностных -Im(1+e)^-1 характеристических потерь энергии электронов) кристалла селенида стронция разложены на 36 элементарных полос. Для каждой полосы спектров трех типов определены энергии максимумов E_i и полуширины H_i, амплитуды I_i, площади S_i и силы осцилляторов f_i. Установлены основные особенности спектров оптических функций и 36 элементарных полос селенида стронция в области 3-35 эВ, обусловленных экситонами и междузонными переходами поперечного и продольного типов. Расчеты выполнены на основе экспериментальных спектров отражения с применением интегральных соотношений Крамерса-Кронига, модифицированного метода объединенных диаграмм Арганда и серии компьютерных программ.

Установлено, что пленочные композиты сополимера стирола с октилметакрилатом и добавками мономеров производных пиридо[2,1-b]бензотиазола имеют дырочный тип фотопроводимости, а внутренний фотоэффект определяется фотогенерацией носителей заряда из мономеров и переносом неравновесных носителей заряда по этим мономерам. Фотопроводимость и фотовольтаический отклик увеличиваются при переходе к мономеру с более эффективной системой сопряжения.

На примере ионов Pr³⁺ , Tm³⁺ , Er³⁺ выполнен анализ волновых функций и влияния конфигурационного взаимодействия на интенсивности полос поглощения. Обращено внимание на тот факт, что из-за сильного спин-орбитального взаимодействия волновые функции редкоземельных ионов представляют собой многокомпонентные суперпозиции из “чистых” мультиплетов^{2S+ 1} L_J с разными значениями S, L и одинаковыми значениями момента J. По этой причине влияние конфигурационного взаимодействия зависит не только от энергетического зазора до возбужденных конфигураций, но и от наличия компонент^{2S+ 1} L_J с большими энергиями. Присутствие таких компонент обеспечивает сильное влияние конфигурационного взаимодействия даже на глубоколежащие уровни. Другое следствие многокомпонентного состава волновых функций - образование групп сильно взаимосвязанных состояний. При недостаточно полном учете конфигурационного взаимодействия ошибка в описании сил осцилляторов распределяется между всеми состояниями группы, а низкая общая точность описания не воспринимается как противоречие теории. Для подтверждения выдвинутых предположений выполнено описание сил осцилляторов абсорбционных переходов лазерных материалов, активированных ионами Pr³⁺ , Tm³⁺ , Er³⁺ , по модифицированной теории Джадда-Офельта.

Исследованы спектрально-кинетические характеристики люминесценции примесных дефектов в наноструктурированной керамике на основе алюмомагниевой шпинели, синтезированной методом электроимпульсного плазменного спекания (SPS), и в исходных нанопрошках. Установлено, что при возбуждении импульсным электронным пучком в спектрах люминесценции наряду с собственным свечением шпинели регистрируется излучение примесных ионов хрома и марганца. Кинетика затухания катодолюминесценции ионов Cr³⁺ и Mn²⁺ описывается суммой двух экспонент с временами затухания 35 и 409 нс для иона Cr³⁺ , 29 и 340 нс для Mn²⁺ . Высокотемпературное воздействие в процессе SPS-синтеза не приводит к изменению ближайшего окружения примесных ионов. Изменение соотношения интенсивности собственных и примесных центров в спектрах люминесценции керамики и нанопорошка связано с сильным диффузным рассеянием света в образцах шпинели в виде нанопорошков.

Пленки нелегированного оксида цинка (ZnO) и нанокомпозита ZnO/C сформированы золь-гель методом на стеклянных подложках и стеклоткани с использованием в качестве прекурсора ацетата цинка и добавлением в него хлорида цинка соответственно. Анализ спектров фотолюминесценции пленок ZnO/C при высоком (N₂-лазер) и низком (HeCd-лазер) уровнях возбуждения позволил установить определяющую роль связанных экситонов в этом процессе при температурах 20-60 К, что обусловлено присутствием остатков хлора в пленках. С повышением температуры до 300 К в фотолюминесценции пленок ZnO/C начинает преобладать роль рекомбинации через 1LO- и 2LO-фононные реплики уровня свободных экситонов и примесно-дефектные уровни.

Разработаны и оптимизированы два спектрофлуорометрических метода определения в лекарствах замещенных бензамидов - итоприда гидрохлорида (ITO), ализаприда (ALI) и мозаприда цитрата (MOS). Первый метод основан на измерении относительной интенсивности флуоресценции водного раствора данных препаратов в отсутствие метил-β-циклодекстрина на l = 380±2 нм при возбуждении с l = 310 нм. Диапазоны линейности составляют 0.05-10, 0.1-10 и 0.1-10 мкг/мл при усредненном значении восстановления 100.04 ± 0.21, 100.06 ± 0.65 и 100.08 ± 0.26 для ITO, ALI и MOS соответственно. Второй метод основан на существенном усилении интенсивностей флуоресценции препаратов при формировании их комплекса с метил-β-циклодекстрином в водном растворе: pH раствора равен 6.6 в случае ITO и 7.2 в случае ALI и MOS. Интенсивности флуоресценции образованных комплексов измерены на длине волны 420±2 нм при возбуждении излучением c l = 310 нм. Получены диапазоны линейности 5-35, 3-15 и 2-30 нг/мл при среднем значении восстановления 100.22 ± 30, 100.12 ± 0.24, 100.30 ± 0.44 и пределе детектирования 1.98, 1.32, 0.66 нг/мл для ITO, ALI и MOS соответственно. Установлена 1:1 стехиометрия для комплексов с β-циклодекстрином. Константы ассоциации и свободная энергия Гиббса рассчитаны с помощью уравнения Бенеши-Хильдебранда. Полученные результаты согласуются с данными других авторов.

Продемонстрирована полезность 4-хлор-7-нитробензофуразана (NBD-Cl) - простого недорогого зонда - для колориметрического и флуоресцентного детектирования и различения близких видов тиолов, включая цистеин, гомоцистеин и глутатион, а также для анализа активности ацетилхолинэстеразы (AChE). Этот анализ применяется для исследования функции тиола при заболеваниях и диагностике, а также для скрининга ингибиторов AChE. Полагаем, что зонд NBD-Cl полезен для выяснения роли тиолов в биологии и для анализа ингибиторов AChE в физиологических образцах.

Установлено, что в ИК спектре слюны можно выделить группы полос поглощения, соответствующие липидам, белкам, нуклеиновым кислотам и сахарам. Особенностью спектров слюны является наличие полос поглощения тиоцианатных ионов. При сравнении типичного ИК спектра слюны со спектрами поглощения альбумина, глюкозы и лизоцима отмечено сходство областей 1700-1400 см^{- 1} со спектром альбумина и 1100-1040 см^{- 1} со спектрами глюкозы и лизоцима. Показано, что сахара находятся в слюне в связанном с белками виде. Выявлены корреляции между интенсивностью полос поглощения в ИК спектре слюны и ее биохимическим составом.

Установлена связь интегральных автокорреляционных параметров оптических спектров растворов многокомпонентных углеводородных сред с их цветовыми характеристиками. Полученные зависимости позволяют оценивать по оптическому спектру цветовые характеристики растворов таких неидеальных многокомпонентных углеводородных сред, как нефти и высококипящие нефтяные дистилляты.

Представлены результаты измерения энергии лазерного излучения ИК лидара для дистанционного газоанализа атмосферы на основе параметрической генерации света с использованием нелинейных кристаллов KTP, KTA в диапазонах спектра 1.8-2.5 и 3-4 мкм. Проведено моделирование лидарных измерений газовых компонентов атмосферы и экспериментально зарегистрированы эхо-сигналы ИК лидара в указанных спектральных диапазонах.

Постоянный контроль за состоянием наземных спектроскопических систем обеспечивает высокую точность мониторинга газового состава атмосферы и возможность их применения для валидации спутниковых измерений и результатов расчетов численных моделей атмосферы. Средние концентрации углекислого газа (ХСО₂) в силу стабильности его содержания в атмосфере могут быть использованы для оценки качества спектроскопических измерений. Из ИК спектров, измеренных фурье-спектрометром Bruker 125HR на станции Петергоф (Санкт-Петербург, Россия), определены величины ХСО₂ за период 2009-2017 гг. Полная погрешность измерения общего содержания СО₂ 4.18±0.02 %, ее систематическая составляющая 4.16±0.02 %, случайная 0.36±0.06 %. Полученные данные сопоставлены с модельными расчетами, основанными на многолетних наблюдениях на станции Mauna Loa. Проанализированы различные схемы решения обратной задачи, проведено их сопоставление между собой, получены оценки эмпирических случайных погрешностей определения ХСО₂. Для повышения точности измерений ХСО₂ рекомендовано определять одновременно с атмосферными газами ошибку фазы фурье-спектрометра и наклон нулевой линии спектра, учитывающий различные континуальные источники погрешностей.

Предложен метод колориметрического визуального обнаружения меламина в молоке с помощью тетрациклопентил-каликс[4]пиррол-тетрахлорбензохинонной структуры. В оптимизированных условиях в результате образования меламин-тетрахлорбензохинонного комплекса цвет изменялся от пурпурного до желтого. Изучены процесс образования и устойчивость меламин-тетрахлорбензохинонного комплекса в боратном буфере. С использованием данных спектроскопии в УФ и видимой областях найдено стехиометрическое соотношение 1:1. С использованием нелинейного фиттинга рассчитана константа стабильности K = 1.78×10⁴ M^{- 1} . Метод колориметрического визуального обнаружения успешно применен для обнаружения меламина. Чувствительность метода в чистом растворе меламина и в молочных образцах 25 и 50 ppb.

Для расчета спектральной зависимости разрешения по скорости и по смещению в технологии лазерной доплеровской виброметрии (ЛДВ) используется теоретический подход. Рассматривается математическое описание типичной ЛДВ-системы в гетеродинном исполнении. В качестве основных источников шума принимаются тепловой и дробовой шумы. Минимальные смещение и скорость мишени, которые генерируют сигнал, эквивалентный шуму, считаются разрешением по смещению и скорости. Между длиной волны лазера и указанными разрешениями имеет место линейная зависимость, если все другие рабочие параметры системы ЛДВ сохраняются постоянными. Полученные результаты хорошо согласуются с данными экспериментальных исследований других авторов.

При хроматографическом разделении веществ с различающимися хромофорами с использованием спектрофотометрического детектирования вместо предварительной градуировки отклика детектора по недоступным (или трудно доступным) стандартным образцам предложен специфический для триацилглицеринов (ТАГ) подход. По данному подходу для ТАГ, содержащих радикалы трех типов изомерных сопряженных октадекатриеновых кислот (СОК), найдена длина волны, аналогичная изобестической точке (278 нм), которая может быть использована для определения соотношения количеств ТАГ с изомерными радикалами без введения поправочных коэффициентов на чувствительность по каждому из веществ. Предложена процедура математической обработки УФ спектров ТАГ, содержащих радикалы СОК, для обнаружения данных точек. Специфика состава ТАГ позволяет отказаться от выделения или использования высоколабильных индивидуальных соединений. Метод разработан на примере масла семян кентрантуса (“красной валерианы”, Centranthus DC.), ТАГ которого образованы двумя изомерными СОК (a- и b-элеостеариновыми), и масла семян граната (Punica granatumL.) с радикалами другой пары СОК (пуниковой и a-элеостеариновой).

Создан прибор, регистрирующий показатели переменной флуоресценции, принятые в PAM-флуориметрии, при расстоянии до объекта 0.6 м, со светодиодным возбуждением флуоресценции и апертурой фотоприемника 25 мм. Показана его работоспособность на примере растения, находящегося в герметичном контейнере на таком расстоянии. Обоснована полезность использования метода и прибора в других случаях.

Исследованы особенности неколлинеарной акустооптической фильтрации квазибездифракционных бесселевых световых пучков в одноосных кристаллах. Получены уравнения связанных волн для векторных амплитуд падающего бесселева пучка о-типа и дифрагированного пучка е-типа различных мод. Найдено выражение для эффективности дифракции в зависимости от параметров взаимодействующих бесселевых пучков о- и е-типа, а также от значений интегралов перекрытия. С использованием метода интегралов перекрытия показано, что независимо от значения моды бесселевого светового пучка в условиях поперечного фазового синхронизма дифрагированных бесселевых пучков о- и е-типа в диапазоне оптического спектра 0.4-1.1 мкм в кристаллах парателлурита достижима полоса пропускания фильтра ~0.6 нм.

Рассматривается алгоритм обработки лидарных сигналов, который для трасс зондирования с постоянными качественными характеристиками аэрозоля (распределение частиц по размерам в каждой моде аэрозоля, комплексный показатель преломления частиц) позволяет получать профили концентраций его мелкодисперсного компонента без использования дополнительной априорной информации. Верификация алгоритма выполнена на данных лидара Института физики НАН Беларуси. Вертикальный профиль объемной концентрации мелкодисперсных частиц, полученный предлагаемым алгоритмом, хорошо согласуется с результатами его независимого восстановления на основе комплексной обработки данных лидара и солнечного фотометра.

Теоретически исследованы оптические свойства димеров, сформированных на основе асимметричное нанокольцо/эллипсоид с нарушением геометрической симметрии. Получены перестраиваемые поверхностные плазмонные резонансы высокого порядка. Показано, что такие резонансы обусловлены плазмонной связью между модами наноэллипсоида и асимметричного нанокольца. При соединении этих двух наноструктур на наноэллипсоиде наблюдается токовая петля. Поверхностный плазмонный резонанс этой наноструктуры может также формировать усиленные локальные поля, что можно использовать в поверхностно-усиленной спектроскопии и биосенсорном анализе.

Методом Т-матриц рассчитаны спектры пропускания и отражения одномерной фотонно-кристаллической структуры со вставкой, представляющей собой монослой металлических наночастиц. Исследовано влияние параметров и местоположения монослоя на дефектные моды фотонной структуры

5-Метилфурфурол изучен с помощью колебательной (ИК и КР) спектроскопии и численных методов (B3LYP и MP2). Измерены КР- и ИК-фурье-спектры в KBr при комнатной температуре. Конформационный анализ молекулы 5-метилфурфурола, расчеты ее молекулярной структуры, колебательного спектра и торсионного барьера выполнены с помощью программ Gaussian09 и Spartan 08. Полученные результаты использованы при анализе экспериментальных колебательных спектров молекулы 5-метилфурфурола.

С помощью теории самосогласованного реакционного поля, основанной на модели поляризуемого континуума, исследовано влияние растворителя на структурные характеристики, энергии граничных орбиталей, глобальные дескрипторы плотности, колебательные частоты и химические сдвиги³¹P ЯМР для комплекса syn-Cp₂Ti(h²-C₆H₄-2-OMe)(PMe₃). Исследуемые спектроскопические параметры согласованы с помощью уравнения Кирквуда-Бауэра-Мага. Изучена реакция глобальных дескрипторов плотности (химического потенциала и твердости) в присутствии внешнего электрического поля. Для демонстрации Ti-C-связи в исследуемом комплексе использованы методы анализа EDA, QTAIM, ELF, LOL и NBO.

Предложен и апробирован метод определения остатков карбендазима в водных образцах, основанный на ингибировании растительной эстеразы из пестицидов. Предел обнаружения вещества с помощью данного метода составляет 0.105 мкМ, при наличии в образце других веществ с аналогичными свойствами 0.105-41.84 мкМ. Предложен механизм взаимодействия: карбендазим связывается с растительной эстеразой посредством силы Ван-дер-Ваальса и водородной связи в единственном месте связывания посредством экзотермической реакции. Метод использован для анализа остатков карбендазима в различных водных образцах. Получено хорошее согласие результатов с традиционно используемым методом, основанным на применении эталона.

Образцы коммерческих тканей с высокой степенью неоднородности исследованы методами лазерно-искровой спектроскопии (ЛИЭС) и хемометрии. Получены данные для характеристики как поверхностных волокон, так и волокон, находящихся в более глубоких слоях материала. Обнаружены заметные различия между спектрами красителей и волокон. Показана возможность сравнения химического состава красителя и волокна вне зависимости от печати ткани. Разработана методика оценки методом ЛИЭС вариаций элементов в составе ткани, позволяющая обеспечить быструю и точную оценку качества и аутентичности образцов.

C использованием гамильтонианов PM6 и PM7 изучены моды низкочастотных колебаний трех кристаллических материалов (полиэтилена, поливинилидина флуорида формы II и a-D-глюкозы) с целью оценки эффективности методов NDDO при интерпретации терагерцовых спектров. Результаты сопоставлены с имеющимися экспериментальными данными и предыдущими расчетами, выполненными альтернативными методами. Расчеты NDDO находятся в хорошем качественном или полуколичественном согласии с экспериментальными терагерцовыми спектрами.

Методами колебательной (ИК-Фурье, КР) и ЯМР спектроскопии измерены характеристики молекулы глимепирида. Структура молекулы глимепирида, ее колебательные частоты и изотропные химические сдвиги ЯМР¹Н и¹³С рассчитаны методом функционала плотности DFT/B3LYP с базисным набором 6-311++G(d,p). Полученные результаты согласуются с измеренными данными и результатами других авторов.

Методом конфокальной микроспектральной визуализации исследованы спектральные особенности тканей кожи и проведен одно- и многофакторный анализ для получения точной корреляции между биохимическим профилем и гистологической архитектурой ткани кожи человека ex vivo. Слой дермы кожи визуализируется с помощью интегрированных изображений пиков коллагена при 855, 940 и 1248 cм^{- 1} , роговой слой описывается химическими изображениями керамидов. Модели накопления меланина в эпидермисе получены путем интегрирования пиков КР при 1375 и 1580 cм^{- 1} . По некоторым частотам КР можно сделать вывод о спектральных особенностях прекурсора меланина, которые характеризуют молекулярный состав и строение волосяных фолликулов. Эти результаты дают возможность уникального проникновения в суть гистологических, биохимических и биофизических процессов в коже, что позволяет объяснить основные механизмы развития кожных злокачественных образований.

Пленки ZnS синтезированы на затравочном слое ZnO осаждением химических растворов с концентрацией серы 6, 7 и 8 % с отжигом при 500 °С. Рабочие температуры затравочного слоя ZnO и пленок ZnS 50 ± 5 и 70 ± 5 ºC. Измерены структурные, оптические и морфологические характеристики этих пленок. Анализ методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии показал, что пленки S:7 % имеют максимальное элементное отношение серы. Все пленки имеют преимущественную гексагональную [110] ориентацию с различными полными ширинами на уровне половинной амплитуды. Наиболее очевидные наноразмерные образования наблюдались в пленках S:7 %. Пленки S:6 % имеют более высокую оптическую прозрачность (>65 % в видимой области). Анализ спектра фотолюминесценции показал, что с включением серы интенсивности широкой синей и узкой зеленой полос излучения изменяются.

С использованием этиленгликоля при 140^oC синтезированы наночастицы BaMoO₄:Dy³⁺ , солегированные ионами металлов Li⁺ , Mn²⁺ , Mg²⁺ и Bi³⁺ . Характеристики синтезированных образцов исследованы с помощью рентгеновской дифракции. Дифрактограммы соответствуют тетрагональной системе с пространственной группой I4₁/a по классификации Международного центра дифракционных данных (JCPDS-72-0747). Средние размеры кристаллитов наночастиц <30 нм рассчитаны с помощью формулы Шеррера. Исследованы также спектры возбуждения, испускания и длительность люминесценции. В спектрах наночастиц BaMoO₄:Dy³⁺ ,солегированных ионами Li⁺ , Mn²⁺ , Mg²⁺ и Bi³⁺ , наблюдаются два максимума излучения с l = 485 (синий) и 575 нм (желтый), смещенных по сравнению с нелегированным образцом BaMoO₄ (490 и 545 нм). Выявлено влияние солегированных ионов на излучение Dy³⁺ .