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太赫兹(THz)波是处于毫米波与红外光之间的，频率范围在0.1 THz到10 THz之间，对应波长3mm到30μm之间的电磁辐射。许多物质在THz频段具有特征吸收光谱，特别是一些生物大分子以及分子团簇在THz波段存在指纹谱。这些特征光谱包含有丰富的物质结构信息，通过分析这些特征光谱，可以深入了解物质的结构特征。本论文基于THz光谱技术研究了组氨酸晶体以及水分子团簇结构，结合密度泛函理论(DFT)对光谱中的共振吸收作出了合理的解释，表明THz光谱技术是探测物质结构的有力手段。主要工作有: 1.通过对比不同分散剂对样品的影响，选择了聚四氟乙烯(PTFE)材料作为样品分散剂，实验结果表明PTFE材料作为分散剂对样品光谱的干扰较小，并且能够使样品容易压制成型。基于连续波THz(CW-THz)光谱仪的相干探测原理，研究了CW-THz光谱仪的数据处理算法，结果表明该算法能够从原始的光谱数据中提取出样品的折射率和吸收系数。 2.采用水分子团簇模型解释了大气对低频段THz辐射的共振吸收。基于CW-THz光谱仪分析了0.2-1.6 THz范围内的大气吸收光谱特征;通过研究水分子团簇结构，采用DFT方法模拟计算了三种环状水分子团簇(H2O)n(n=4，5，6）模型在THz频段的共振吸收，计算结果与大气光谱共振吸收峰的频率位置相吻合，表明大气中水分对THz辐射的共振吸收来源于水分子团簇结构的整体骨架的振动和转动，表明THz光谱技术在分子团簇分析方面有重要应用前景。 3.通过研究组氨酸晶体的THz吸收光谱，实现了对L及DL组氨酸混合物中L组氨酸的鉴别。基于THz时域光谱(THz-TDS)系统测量了L和DL组氨酸晶体粉末在0-3 THz内的吸收光谱，通过粉末X射线衍射(PXRD)谱确定两者分属于不同的晶系，通过DFT理论计算了两者晶体的THz共振吸收，与实验测量的共振吸收峰相吻合，表明组氨酸在0-3 THz内的共振吸收峰来源于分子间相互作用。基于两者迥异的THz光谱特征，通过选取不同的THz共振吸收峰强度作为标志，实现了对L和DL组氨酸多晶混合物中L组氨酸含量的非接触式检测。