激光拉曼光谱
激光拉曼光谱
1. 概述2. 方法原理3.仪器结构与原理4. 发展
1. 概述 2. 方法原理 3. 仪器结构与原理 4. 发展
1.概述散射光谱C. V.Roman, the Indian physicist1930NobelPrize分子振动与转动用于结构分析与红外光谱类似-吸收光谱
1. 概 述 散射光谱 分子振动与转动 与红外光谱类似 － 吸收光谱1 用于结构分析 C.V.Roman，the Indian physicist 1930 Nobel Prize
曼散射效应的进展拉曼散射效应是印度物理学家拉曼（C.V.Raman）于1928年首次发现的，本人也因此荣获1930年的诺贝尔物理学奖1928~1940年，受到广泛的重视，曾是研究分子结构的主要手段。这是因为可见光分光技术和照相感光技术已经发展起来的缘故；1940~1960年，拉曼光谱的地位一落千丈。主要是因为拉曼效应太弱（约为入射光强的10-6），并要求被测样品的体积必须足够大、无色、无尘埃、无荧光等等。所以到40年代中期，红外技术的进步和商品化更使拉曼光谱的应用一度衰落；1960年以后，激光技术的发展使拉曼技术得以复兴。由于激光束的高亮度、方向性和偏振性等优点，成为拉曼光谱的理想光源。随探测技术的改进和对被测样品要求的降低，目前在物理、化学、医药、工业等各个领域拉曼光谱得到了广泛的应用，越来越受研究者的重视
拉曼散射效应的进展： 拉曼散射效应是印度物理学家拉曼（C.V.Raman）于1928年首次 发现的，本人也因此荣获1930年的诺贝尔物理学奖。 1928~1940年，受到广泛的重视，曾是研究分子结构的主要手段。 这是因为可见光分光技术和照相感光技术已经发展起来的缘故； 1940~1960年，拉曼光谱的地位一落千丈。主要是因为拉曼效应太 弱（约为入射光强的10-6），并要求被测样品的体积必须足够大、 无色、无尘埃、无荧光等等。所以到40年代中期，红外技术的进步 和商品化更使拉曼光谱的应用一度衰落； 1960年以后，激光技术的发展使拉曼技术得以复兴。由于激光束的 高亮度、方向性和偏振性等优点，成为拉曼光谱的理想光源。随探测 技术的改进和对被测样品要求的降低，目前在物理、化学、医药、工 业等各个领域拉曼光谱得到了广泛的应用，越来越受研究者的重视
2.方法原理2.1瑞利散射与拉曼散射光线通过试样，透射仍为主体没长医小于粒径，小部分散射拉曼散射入变瑞利散射入不变弹性碰撞无能量交换垂直方向观测，原波长两侧还有散射光非弹性碰撞，有能量交换，波长有变化
2.1 瑞利散射与拉曼散射 光线通过试样，透射仍为主体 波长远小于粒径，小部分散射 散射：仅改变方向，波长不变。 弹性碰撞无能量交换 瑞利散射λ不变 垂直方向观测，原波长两侧还有散射光 非弹性碰撞，有能量交换，波长有变化 拉曼散射λ变 2. 方法原理
J拉曼散射>变>增大>减小样品池透过光入不变瑞利散射>不变
样 品 池 透过光λ不变 瑞 利 散 射λ 不 变 拉 曼 散 射λ 变 λ 增 大 λ 减 小
CCI的拉曼光谱-459Stockslinesanti-Stockes-314lines-2182183144591-400-2000200400Av/cm-l
CCl4的拉曼光谱 Stocks lines anti-Stockes lines Rayleigh scattering Δν/cm-1
RayleighRaman敏射散射牌态2室温时处于基态振动能级的分子很少Anti-stocke线也远少于stocks线。温度升高，反斯托克斯线增加。3电子基2H态的摄1劲能级Rayleigh图8.1散射和拉受敏射
2.2 方法原理 Stocks(斯托克斯)线： 能量减少，波长(数)变长(小) Anti－Stocks线： 能量增加，波长(数)变短(大) 受激虚态不稳定，很快(10-8s)跃回基态 大部分能量不变，小部分产生位移。 室温时处于基态振动能级的分子很少， Anti-stocke线也远少于stocks线。 温度升高，反斯托克斯线增加
2.2 拉曼频移（Raman shift）△V=/Vo-V s即散射光频率与激发光频之差△v取决于分子振动能级的改变，所以他是特征的。马入射光波长无关适用于分子结构分析
2.2 拉曼频移（Raman shift） Δν=| ν 0 – ν s |, 即散射光频率与激发光频之差。 Δv取决于分子振动能级的改变，所以 他是特征的。 适用于分子结构分析 与入射光波长无关
2.3拉曼光谱与分子极化率的关系分子在静电场E中，极化感应偶极距Pp= αEα为极化率》诱导偶极矩与外电场的强度之比为分子极化率》分子中两原子距离最大时，α也最大>拉曼散射强度与极化率成正比例关系
2.3 拉曼光谱与分子极化率的关系 诱导偶极矩与外电场的强度之比为分子极化 率 分子中两原子距离最大时，α也最大 拉曼散射强度与极化率成正比例关系 分子在静电场E中，极化感应偶极距p p＝ αE α为极化率